一种聚碳酸酯的制备方法技术

技术编号:13188605 阅读:85 留言:0更新日期:2016-05-11 17:54
一种聚碳酸酯的制备方法,属于材料制备领域。其特征在于:取BPA,DPC及催化剂,加入反应釜中;用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165℃,反应30min后,调节温度至180℃,反应1h,再升至195℃,反应1h,抽真空后关闭所有阀门及电源,待熔体在反应釜中冷却后,用溶剂洗出催化剂,干燥后制成预聚物;将预聚物置于反应器中,用CO2置换空气,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。通过撞击流强化物质传递以及SC-CO2溶解反应副产物小分子苯酚的特点,在超临界撞击流反应器中,实现了PC的固相聚合,使得所制备碳酸酯的性能得到有效提高,且本制备方法制备工艺简单,易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备领域,尤其涉及。
技术介绍
随着科技的快速发展,各行业的原材料都在根据自身的需求发生着较大的变化。双酚A型聚碳酸酯(PC)结构中含有柔性的碳酸酯链和刚性的苯环,使其具有许多其它工程塑料不具备的特殊性能,已广泛应用于电子电器、建筑、汽车制造、航空航天、光学等领域。PC已经工业化的生产方法主要有光气法和熔融酯交换法。光气法采用有毒光气,且产生大量的有机污染物、废水和固体废弃物;熔融酯交换法采用高温,使得副反应增加,产品的色泽较差。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题,提供。—种聚碳酸酯的制备方法,其特征在于包括如下步骤: Cl)首先准确称取IL 03 g BPA,10.56gDPC及0.0079g催化剂,加入带有搅拌装置的不锈钢反应釜中,盖紧密封反应釜; (2)用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165°C,反应30min后,调节反应釜温度至180°C,待反应I h后,再升至195°C,反应lh,抽真空至真空度为0.03MPa,5min后关闭所有阀门及电源,在室温下,待熔体在反应釜中冷却后,收集低分子量预聚物固体,用溶剂洗出催化剂,干燥后研磨并筛分出颗粒制成预聚物; (3)将预聚物置于反应器中,用0)2置换空气,通过平衡反应器进出口的0)2流量保持反应釜内压力恒定,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。本专利技术所述的,其特征在于步骤(2)中所述置换空气的时间为0.5ho本专利技术所述的,其特征在于步骤(2)中所述反应釜的搅拌转速为800 r / rain。本专利技术所述的,其特征在于步骤(2)中所述真空栗为循环水式真空栗。本专利技术所述的,其特征在于步骤(3)中所述置换空气时间为30min。本专利技术所述的,通过撞击流强化物质传递以及SC-CO2S解反应副产物小分子苯酚的特点,在超临界撞击流反应器中,实现了 PC的固相聚合,使得所制备碳酸酯的性能得到有效提高,且本制备方法制备工艺简单,易于推广使用。【具体实施方式】,其特征在于包括如下步骤: (1)首先准确称取IL03 g BPA,10.56gDPC及0.0079g催化剂,加入带有搅拌装置的不锈钢反应釜中,盖紧密封反应釜; (2)用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165°C,反应30min后,调节反应釜温度至180°C,待反应I h后,再升至195°C,反应lh,抽真空至真空度为0.03MPa,5min后关闭所有阀门及电源,在室温下,待熔体在反应釜中冷却后,收集低分子量预聚物固体,用溶剂洗出催化剂,干燥后研磨并筛分出颗粒制成预聚物; (3)将预聚物置于反应器中,用0)2置换空气,通过平衡反应器进出口的0)2流量保持反应釜内压力恒定,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。本专利技术所述的,步骤(2)中所述置换空气的时间为0.5h0步骤(2)中所述反应釜的搅拌转速为800 r / rain。步骤(2)中所述真空栗为循环水式真空栗。步骤(3)中所述置换空气时间为30min。缩聚反应副产物苯酚首先必须通过固体预聚物颗粒的内表面,扩散至外表面。内扩散系数随预聚物颗粒粒径的减小而增大,当粒径小于一定值后,内扩散速率不受影响,内扩散阻力可以忽略不计。预聚物颗粒粒径小于0.143_后,PC的数均分子量随时间的增加不再受预聚物颗粒大小的影响,进一步减小粒径不能增加PC的分子量,可以认为苯酚的内扩散阻力已经排除。苯酚从固体预聚物外表面需要通过sc-αν流体在颗粒外表面形成的滞流层,扩散至流体主体,产生的外扩散阻力随流体流速的增大而减小:流速增大.滞流层减薄,阻力降低,扩散系数增加,扩散速率提高。对粒径为0.078?0.098 mm的预聚物,在C(V流量分别为10,15,20和30 mL / min,温度为1100C,压力为10 MPa条件下,进一步进行缩聚反应在相同缩聚时间内,PC的数均分子量在C02流量为10 mL / min时最小,当C(V流量大于15 mL / min后,相同缩聚时间的PC的数均分子量相差甚微,PC的数均分子量随温度的增加而增大,但缩聚反应时间在O?6h内,不同温度下的分子量几乎是线性增加,缩聚时间超过6h后,数均分子量增加的速率减慢,温度越高,减慢越明显。这可能由于温度越高,反应速率越快,加之反应时间越长,使得PC的数均分子量越大,反应体系的黏度随之增大。当缩聚时间超过6 h后,体系内缩聚副产物苯酚扩散的阻力已经不能排除,苯酚的及时脱除受阻,导致整个聚合过程不仅受本征反应动力学控制,还受苯酚扩散的控制,所以PC的数均分子量增加速率减缓,温度越高,减缓越明显。【主权项】1.,其特征在于包括如下步骤: (1)首先准确称取11.03 g BPA,10.56gDPC及0.0079g催化剂,加入带有搅拌装置的不锈钢反应釜中,盖紧密封反应釜; (2)用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165°C,反应30min后,调节反应釜温度至180°C,待反应Ih后,再升至195°C,反应lh,抽真空至真空度为0.03MPa,5min后关闭所有阀门及电源,在室温下,待熔体在反应釜中冷却后,收集低分子量预聚物固体,用溶剂洗出催化剂,干燥后研磨并筛分出颗粒制成预聚物; (3 )将预聚物置于反应器中,用0)2置换空气,通过平衡反应器进出口的CO 2流量保持反应釜内压力恒定,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。2.如权利要求1所述的,其特征在于步骤(2)中所述置换空气的时间为0.5h。3.如权利要求1所述的,其特征在于步骤(2)中所述反应釜的搅拌转速为800 r / rain。4.如权利要求1所述的,其特征在于步骤(2)中所述真空栗为循环水式真空栗。5.如权利要求1所述的,其特征在于步骤(3)中所述置换空气时间为30min。【专利摘要】,属于材料制备领域。其特征在于:取BPA,DPC及催化剂,加入反应釜中;用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165℃,反应30min后,调节温度至180℃,反应1h,再升至195℃,反应1h,抽真空后关闭所有阀门及电源,待熔体在反应釜中冷却后,用溶剂洗出催化剂,干燥后制成预聚物;将预聚物置于反应器中,用CO2置换空气,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。通过撞击流强化物质传递以及SC-CO2溶解反应副产物小分子苯酚的特点,在超临界撞击流反应器中,实现了PC的固相聚合,使得所制备碳酸酯的性能得到有效提高,且本制备方法制备工艺简单,易于推广使用。【IPC分类】C08G64/30【公开号】CN105524266【申请号】CN201510759145【专利技术人】李长英 【申请人】陕西聚洁瀚化工有限公司【公开日】2016年4月27日【申请日】2015年11月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚碳酸酯的制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)首先准确称取11.03 g BPA,10.56gDPC及0.0079g催化剂,加入带有搅拌装置的不锈钢反应釜中,盖紧密封反应釜;(2)用N2置换反应釜中的空气,调节反应釜温度至165℃,反应30min后,调节反应釜温度至180℃,待反应1h后,再升至195℃,反应1h,抽真空至真空度为0.03MPa,5min后关闭所有阀门及电源,在室温下,待熔体在反应釜中冷却后,收集低分子量预聚物固体,用溶剂洗出催化剂,干燥后研磨并筛分出颗粒制成预聚物;(3)将预聚物置于反应器中,用CO2置换空气,通过平衡反应器进出口的CO2流量保持反应釜内压力恒定,对反应器进行降温泄压处理,收集产物,干燥至恒重,得到PC。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李长英
申请(专利权)人:陕西聚洁瀚化工有限公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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