一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺及其生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺及其生产装置。所述生产工艺通过向第一管式混合器、第一管式反应器、第二管式混合器、第二管式反应器、第三管式反应器、第四管式反应器、换热装置和第五管式反应器中连续化进料，控制第四管式反应器的出口温度为60～80℃，换热装置的出口温度为40～60℃，最终得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯溶液，经提纯处理后，得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯。所述生产装置将上述混合器、反应器和换热装置采用管道串联连接即可。所述连续化生产工艺适用范围广，控制简单，自动化程度高，易实现高产能生产(可达到至少10万吨/年)，且整个生产工艺中不涉及釜、槽等设备，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺及其生产装置


[0001]本专利技术涉及高分子材料的制备
，具体涉及一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺及其生产装置。

技术介绍

[0002]常规聚碳酸酯(PC)中拥有庞大的刚性基团，限制了分子链段的内旋，并且强极性基团
‑
COO(酯基)，提供了较大的分子间力，使分子链互相束缚，进一步削弱了分子链的柔性。因此，聚合物的玻璃化转变温度和熔融温度较高，溶体粘度高，分子链在外力作用下不易滑移。同时，由于PC中含有大量的酯基，在酸或碱存在时，酯会发生水解反应生成相应的酸或醇，导致常规PC耐水解性不高。另外，常规PC对缺口敏感，耐划痕性较差，长期暴露于紫外线中黄变效果明显，并且PC容易受到某些有机溶剂的侵蚀。
[0003]聚硅氧烷共聚聚碳酸酯(简称：共聚硅PC)为常规PC与聚硅氧烷共聚而成，通过引入有机硅基团，增加了结构单元的长度，降低了庞大的刚性，增加了分子链的柔性，从而提高了PC材料的柔顺性。同时，有机硅氧烷中的
“‑
Si
‑
O
‑
Si
‑”
是一种疏水基团，将其与PC结合，利用其疏水性能，可以有效改变PC材料表面的特性，使之达到憎水效果，从而大大提高PC的耐水解性。另外，有机硅氧烷兼具无机材料和有机材料的性能，并具有耐高温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒、无味及生理惰性等优异特性，使得PC与有机硅氧烷结合后，硅PC具有优异的耐高低温性能，即使在
>‑
30℃～
‑
40℃的条件下，依然能保持常温下的力学性能，且硅PC的耐氧化性和耐黄性增强。
[0004]但由于聚硅氧烷本身的特性，采用连续法生产聚硅氧烷共聚聚碳酸酯对停留时间、pH、加料速度等参数都有严格的要求，导致连续法生产工艺开发难度大，目前行业内普遍以间歇法釜式反应器生产聚硅氧烷共聚聚碳酸酯，但受限于间歇法的弊端，均为小规模生产，无法实现大规模生产。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺及其生产装置。采用所述生产工艺，能够实现连续化生产聚硅氧烷共聚聚碳酸酯，控制简单，自动化程度高，且易实现高产能生产，共聚硅PC的产能至少可达10万吨/年。
[0006]为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺，包括如下步骤：
[0008](1)向第一管式混合器中连续化加入共聚硅氧烷与二氯甲烷进行混合后，向第一管式反应器中连续化加入烧碱溶液和第一管式混合器的产物进行反应；
[0009](2)向第二管式混合器中连续化加入光气和二氯甲烷进行混合后，向第二管式反应器中连续化加入双酚A钠盐溶液、第二管式混合器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应；
[0010](3)向第三管式反应器中连续化加入封端剂溶液、第二管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应；
[0011](4)向第四管式反应器中连续化加入烧碱溶液、第三管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应，控制第四管式反应器的出口温度为60～80℃；
[0012](5)向换热装置中连续化加入二氯甲烷和第四管式反应器的产物，控制换热装置的出口温度为40～60℃，向第五管式反应器中连续化加入三乙胺溶液、换热装置的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应，得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯溶液，经提纯处理后，得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯。
[0013]优选地，步骤(1)中所述共聚硅氧烷与二氯甲烷的质量比为1:(1～50)。
[0014]优选地，步骤(1)中所述共聚硅氧烷与烧碱的摩尔比为1:(1～10)。
[0015]优选地，步骤(2)中所述光气和二氯甲烷的质量比为1:(2～20)。
[0016]优选地，所述双酚A钠盐溶液由双酚A与烧碱溶液混合后得到。
[0017]优选地，所述双酚A与光气的摩尔比为1:(1.16～1.40)。
[0018]优选地，所述双酚A与封端剂的质量比为(0.015～0.03):1。
[0019]优选地，步骤(4)中所述烧碱溶液的加入用于控制第四管式反应器的出口产物的pH为10.5～13.5。
[0020]优选地，所述三乙胺溶液中三乙胺的质量百分含量为8～20％。
[0021]优选地，所述三乙胺溶液与第三管式反应器的产物的质量比为1:(40～130)。
[0022]优选地，所述共聚硅氧烷与二氯甲烷的混合时间为2～15s。
[0023]优选地，所述双酚A钠盐溶液、第二管式混合器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为20～200s。
[0024]优选地，所述封端剂溶液、第二管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为50～150s。
[0025]优选地，所述烧碱溶液、第三管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为100～300s。
[0026]优选地，所述三乙胺溶液、换热装置的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为10～150s。
[0027]第二方面，本专利技术提供一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产装置，包括依次采用管道连接的第一管式混合器和第一管式反应器以及依次采用管道连接的第二管式混合器、第二管式反应器、第三管式反应器、第四管式反应、换热装置和第五管式反应器；
[0028]所述第一管式反应器的出口端与第二管式反应器的入口端、第三管式反应器的入口端、第四管式反应器的入口端或第五管式反应器的入口端中的任意一种相连。
[0029]需要说明的是，上述提到的混合时间或反应时间指的是物料在管式混合器或管式反应器中的停留时间与其在出口管道中停留时间的总和。即，共聚硅氧烷与二氯甲烷的混合时间为共聚硅氧烷与二氯甲烷在第一管式混合器中的停留时间和在第一管式混合器的出口管道中停留时间的总和；双酚A钠盐溶液、第二管式混合器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为其在第二管式反应器中的停留时间和其在第二管式反应器的出口管道中停留时间的总和；封端剂溶液、第二管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为其在第三管式反应器中的停留时间和其在第三管式反应器的出口管
道中停留时间的总和；烧碱溶液、第三管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为其在第四管式反应器中的停留时间和其在第四管式反应器的出口管道中停留时间的总和；三乙胺溶液、换热装置的产物和任选的第一管式反应器的产物的反应时间为其在第五管式反应器中的停留时间和其在第五管式反应器的出口管道中停留时间的总和。
[0030]优选地，所述聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的熔融指数为3～40。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032](1)本专利技术提供连续化生产工艺制备聚硅氧烷共聚聚碳酸酯，控制简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)向第一管式混合器中连续化加入共聚硅氧烷与二氯甲烷进行混合后，向第一管式反应器中连续化加入烧碱溶液和第一管式混合器的产物进行反应；(2)向第二管式混合器中连续化加入光气和二氯甲烷进行混合后，向第二管式反应器中连续化加入双酚A钠盐溶液、第二管式混合器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应；(3)向第三管式反应器中连续化加入封端剂溶液、第二管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应；(4)向第四管式反应器中连续化加入烧碱溶液、第三管式反应器的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应，控制第四管式反应器的出口温度为60～80℃；(5)向换热装置中连续化加入二氯甲烷和第四管式反应器的产物，控制换热装置的出口温度为40～60℃，向第五管式反应器中连续化加入三乙胺溶液、换热装置的产物和任选的第一管式反应器的产物进行反应，得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯溶液，经提纯处理后，得到聚硅氧烷共聚聚碳酸酯。2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺，其特征在于，步骤(1)中所述共聚硅氧烷与二氯甲烷的质量比为1:(1～50)；步骤(1)中所述共聚硅氧烷与烧碱的摩尔比为1:(1～10)。3.根据权利要求1所述的聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺，其特征在于，步骤(2)中所述光气和二氯甲烷的质量比为1:(2～20)。4.根据权利要求1所述的聚硅氧烷共聚聚碳酸酯的连续化生产工艺，其特征在于，所述双酚A钠盐溶液由双酚A与烧碱溶液混合后得到；所述双酚A与光气的摩尔比为1:(1.16～1.40)；所述双酚A与封端剂的质量比为(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢华生，李永阔，王世利，李梦宇，郑先才，赵大志，
申请(专利权)人：沧州大化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：