一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法技术

本发明专利技术涉及一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。所述方法采用超声技术或者超声与其他混合方式组合使用的技术，将通过界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液混合，最后经分离得到纯净的聚碳酸酯溶液。相较传统粗聚碳酸酯溶液洗涤过程，采用超声法能有效去除粗聚碳酸酯有机相溶液中残留的碳酸盐和有机碱催化剂杂质，并减少洗涤液用量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种粗聚碳酸酯溶液的纯化方法，具体涉及一种由 界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法。
技术介绍
界面聚合法生产聚碳酸酯工艺是将双酚溶解在碱金属溶液中， 以其碱金属盐的形式，与溶解在可与聚碳酸酯互溶的有机溶剂(通 常为二氯曱烷或氯苯)中的光气进行多相反应，将所得的聚碳酸酯 有机相溶液与含盐和有机碱催化剂的水相进行分离得到粗聚碳酸酯 有机相溶液，粗聚碳酸酯有机相溶液经过洗涤、纯化并脱除有机溶剂得到聚碳酸酯。通常界面聚合法是将双酚溶解在碱金属水溶液中，以其碱金属 盐的形式，与溶解在可与聚碳酸酯互溶的有机溶剂，通常为二氯曱 烷或氯苯中的光气进行界面聚合反应，将所得的聚碳酸酯有机相溶 液与含盐和有机物的废水进行分离得到粗聚碳酸酯有机溶液。本专利技术所处理的粗聚碳酸酯有机溶液中会残留有达到饱和溶解 度的水，这些微量的水相将会把无机盐及残留的酚钠盐等带入有机 相，同时由于在界面聚合反应过程中受扩散控制的影响，碳酸盐局 部浓度过高导致碳酸盐微细颗粒析出包裹于聚合物长链间。粗聚碳 酸酯有机相溶液中通常还含有有机碱催化剂等杂质。 一般去除上述 粗聚碳酸酯有机相中所含杂质的方法包括采用无机酸水相溶液洗涤 去除碳酸盐和有机碱催化剂。粗聚碳酸酯有机相溶液的粘度较高，达250cps以上，而无才几酸水相溶液的粘度则不超过10cps,它们之 间体积流量差异也较大，且互溶度非常低。通常，洗涤过程首先是4粗聚碳酸酯溶液与洗涤水相经过界面的分散混合，在有机相和水相 界面处无机酸与碳酸盐和有机碱催化剂反应，因此整个洗涤过程需 要强化有机相和水相的分散混合。现有技术关于界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法 中，有关于粗聚碳酸酯有机相溶液与水相洗涤液混合措施的报道。美国专利US 4338429中提到了采用多步加入酸或水来除去有才几相中 的石咸金属氢氧化物、催化剂、终止剂和盐的工艺，该工艺中粗聚石友 酸酯有机溶液与水相洗涤液的混合过程就主要通过高速的搅拌或者 混合泵来实现，并最终通过重复沉降或离心的方法进行油水分离。 美国专利US 5260418中提出的采用 一 系列串联排列的离心机来逐步 除去废水、残留的终止剂及盐类的方法，该方法通常直接利用离心 分离机内部自带的混合设备来混合，或者利用传统的静态混合设备 来强化混合，这也是目前工业上普遍采用的一种方式。美国专利US 4316009中则同样提出了采用静态混合器或汽轮式混合器等混合设 备来实现两相混合，最终利用纤维填料的吸水、憎水性来使分散的 细小液滴聚凝成大液滴来实现两相分离，除去PC乳液中的洗涤液。 中国专利CN 1324375A中则提出釆用混合泵、特别是离心泵或多级混合喷嘴来进行洗液与粗聚碳酸酯的有机相进行混合。中国专利CN 1648153A中粗聚碳酸酯有机溶液与水相洗涤液的混合方式则采用了 直列混合器、静态混合器或孔流混合器等混合设备。上述传统的粗聚碳酸酯纯化工艺中，粗聚碳酸酯溶液与水相洗 涤液间的混合方式普遍釆用静态混合器、直列混合器、搅拌器或混 合泵等传统的单一 的混合方式，这种混合方式在混合过程中形成的 混合液中分散相的液体尺寸普遍偏大，再加上体系的高粘度，使得 两相界面更新速度也非常緩慢，从而使碳酸盐尤其是包裹在聚合物 长链间的碳酸盐微细颗粒很难扩散到两相界面处与无机酸反应，通 常都需要通过保持一定的油水比、延长混合时间或者釆用多步洗涤 的方法来提高洗涤去除率，而且对无机酸的要求更为苛刻，必须使 用 一定浓度的强酸来提高去除效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可提高碳酸盐和有机碱 催化剂去除率的界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用超声技术或者超声与其他混 合方式组合使用的技术来强化界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液与 无机酸水相溶液的混合，最后经分离得到纯净的聚碳酸酯溶液。本专利技术提供了一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的 纯化方法，所述方法包括如下步骤'.(1 )、向所述粗聚碳酸酯有机相溶液中加入无才几酸水相溶液， 其中，所述粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的体积比为5 15:1;(2 )、在超声化学反应器内通过超声振荡来强化所述粗聚碳酸 酯有机相溶液与无机酸水相溶液之间的分散混合，其中，所述超声 波的频率为20 300kHz,所述超声波的声强为10~100W/cm2,所述 粗聚碳酸酯有机相溶液在超声化学反应器内的停留时间为 0.5 30min;以及(3 )、将所述聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液进行分离， 得到纯净的聚碳酸酯有机相溶液。本专利技术所述粗聚碳酸酯有机相溶液是指本领域界面聚合法制备 的聚碳酸酯溶液经除去无机相后所得到的粗聚碳酸酯有机相溶液， 所述粗聚碳酸酯有机相溶液中通常含有碳酸盐和有机碱催化剂等其 他物质。作为本专利技术的一种优选方案，粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的体积比为8~12:1。作为本专利技术的另一种优选方案，所述超声波的频率为30 50kHz。 作为本专利技术的还一种优选方案，所述超声波的声强为20 50W/cm2。作为本专利技术的又一种优选方案，所述粗聚^J臾酯有机相溶液在超声化学反应器内的停留时间为0.5 15min。上述无机酸包括盐酸、磷酸、亚磷酸、偏磷酸、原磷酸、硝酸 或亚硝酸，优选盐酸。盐酸浓度为0.01~10wt%，优选为0.5~lwt%。上述粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法的操作可以采用间歇操 作或连续操作。实现超声的设备可以是槽式、探头式或者管道式超声设备，也可以是内置式超声波振荡片。上述方法可以单独釆用超声或超声与其它混合装置组合使用。 与超声组合使用的其它混合装置可以是搅拌器或静态混合设备等任何能够促进混合液湍流混合的设备，其组合方式可以是耦合也可以是串联。本专利技术步骤a)中所采用的无机酸为各种易除去的强酸或弱酸， 可以是盐酸、磷酸、亚磷酸、偏磷酸、原磷酸、硝酸或亚硝酸等， 优选为盐酸。盐酸的浓度为0.01 10wt%。为保证混合反应效果，粗 聚石友酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的体积比为5 15:1，优选 8~12:1。酯溶液的纯化过程中，主要是利用超声波的机械效应和涡流效应来 强化界面聚合法制备的粗聚碳酸酯溶液与无机酸水相溶液的混合， 相较传统粗聚碳酸酯溶液洗涤过程，能有效去除聚碳酸酯有机相中 残留的碳酸盐和有机碱催化剂杂质，并减少洗涤液用量。具体实施例方式本专利技术所处理的粗聚碳酸酯溶液中的聚碳酸酯所占的质量百分 比为但不限于10~30wt%。聚碳酸酯的分子量为但不限于 10000 50000g/mol。本专利技术中对粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的分离则 可以釆取任何可实现液液不相溶体系分离的设备。为保证对碳酸盐和有机碱催化剂的洗涤效果，通常要求经过洗涤并分离得到的水相溶液的pH值小于3.5,通常优选小于2.5,进一步优选pH值小于2。 pH过大则会降低PC聚合物内残留碳酸盐的去除率，但pH过小对 最终结果的影响不大。通过对洗涤分离水相pH值的监控，并结合粗 聚石友酸酯有机相溶液与无机酸7jc相溶液的体积比要求，由此调节盐 酸溶液的添加量。本专利技术所使用的超声振荡设备可以根据粗聚碳酸酯溶液处理量 的大小和操作条件来自由选择超声设备的结构尺寸。本专利技术使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面聚合法制备的粗聚碳酸酯有机相溶液的纯化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：　（１）、向所述粗聚碳酸酯有机相溶液中加入无机酸水相溶液，其中，所述粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液的体积比为５～１５∶１；　（２）、在超声化学反应器内通过超声振荡来强化所述粗聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液之间的分散混合，其中，所述超声波的频率为２０～３００ｋＨｚ，所述超声波的声强为１０～１００Ｗ／ｃｍ↑［２］，所述粗聚碳酸酯有机相溶液在超声化学反应器内的停留时间为０．５～３０ｍｉｎ；以及　（３）、将所述聚碳酸酯有机相溶液与无机酸水相溶液进行分离，得到纯净的聚碳酸酯有机相溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄岐善，张雷，汪民，华卫琦，
申请(专利权)人：宁波万华聚氨酯有限公司，烟台万华聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]