【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚碳酸酯合成，具体涉及连续法生产聚碳酸酯的方法及聚碳酸酯。
技术介绍
1、聚碳酸酯的合成可以追述到上世纪50年代，经过近半个世纪的发展，今天已经有多种合成方法实现工业化，例如：界面缩聚光气法、光气法熔融酯交换法以及非光气法熔融酯交换技术等，但是就产量和质量而言，以界面缩聚工艺为主。界面光气法的主要优势在于产品纯净，光学性能优异，是生产聚碳酸酯薄膜的首选方案。界面缩聚光气法合成聚碳酸酯的反应过程一般分两步完成，主要包括光化反应段和缩聚反应段；第一步是光气与双酚钠盐之间界面反应，反应速率极快可以在毫秒内完成反应，光化反应结束后能够得到分子量在1000～2000g/mol的聚碳酸酯齐聚物，后一步为齐聚物的偶联反应，产物为分子量达到数万的聚碳酸酯大分子链，目前工业化过程常采用添加胺类催化剂的方法将该过程缩短到0.5h内完成，从而能够满足工业化生产的需求。
2、但是，添加胺类催化剂来提高反应速率的同时，也会发生一些非预期的副反应，在此方面已经有大量研究和报道；此外由于反应系统混合不均匀，会导致局部催化剂浓度过高从而促使反应体系生成大量超高分子量的聚合物，这些超高分子量聚碳酸酯在正常加工状态下难以熔融，会使薄膜的晶点问题加剧；此外，胺类化合物与活性端基的副反应会生成酰胺类结构，这样的不稳定结构在受热情况下会发生热降解，会加剧材料的热老化黄变问题。
3、us5047497公开了一种采用将第一步的光化液油水分离后，添加新的水相进行强剪切形成油包水乳化液的方法来制备聚碳酸酯，该方法在一定程度使得弱化了上述添加
4、因此，开发一种工艺简单且在不使用胺类催化剂的条件下即可连续生产聚碳酸酯的方法，是本领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种连续生产聚碳酸酯的方法及聚碳酸酯，所述方法通过三级分散设备对光化反应液进行分散，同时将封端剂分三次在每级分散前向光化反应液中添加，有效提高了封端剂的封端效果，在不使用胺类催化剂的条件下成功制备得到了端羟基含量低、分子量分布窄且还具有优异耐黄变性能的聚碳酸酯，为聚碳酸酯的合成提供了一种新的思路。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种连续法生产聚碳酸酯的方法，所述方法包括如下步骤：
4、(1)将含双酚钠盐的水溶液和含光气的有机溶液进行反应，得到含聚碳酸酯齐聚物的光化反应液；
5、(2)将步骤(1)得到的光化反应液置于三级分散设备中进行三级分散，且在进行每级分散前均向光化反应液中添加封端剂，得到分散乳液；
6、(3)将步骤(2)得到的分散乳液进行缩聚反应，得到所述聚碳酸酯。
7、本专利技术提供的聚碳酸酯的生产方法为连续化生产，首先将含双酚钠盐的碱性水溶液和含光气的有机溶液在光化反应釜中进行界面聚合反应，得到含聚碳酸酯齐聚物的光化反应液；其中，聚碳酸酯齐聚物的分子链能够在碱性的光化反应液的界面发生电离，得到含酚氧负离子的聚合物链，进而可以吸附在水液滴表面形成大分子表面活性剂来稳定乳液；随后将上述得到的含聚碳酸酯齐聚物的光化反应液置于三级分散设备中进行三级分散，同时每级分散之前均向所述光化反应液中添加封端剂，来控制聚合物的分子量，得到了油包水状态的分散乳液，此过程中分三次添加封端剂，并进行三次分散有效地提高了封端剂的封端效果；最后将得到的水乳液打入缩聚反应釜进行缩聚反应，即可得到目标分子量的聚碳酸酯的制备。综上可以看出，本专利技术所提供的方法不仅工艺简单，且不添加催化剂的条件下即可快速合成具有端羟基含量低、分子量分布窄且还具有优异耐黄变性能的聚碳酸酯。
8、在本专利技术中，所述“三级分散设备”指的是包括三个分散器的分散设备，但是对分散器的种类不做特殊限定，能够保证一定的压降以及具有足够的线速度以实现高速剪切的目的即可；可以选择选择动态分散器(例如高剪切卧式乳化机或立式均质机)或静态分散器(例如瑞士sulzer公司的smv类型或smx型静态混合器)，优选动态分散器。
9、优选地，步骤(1)所述含双酚钠盐的水溶液中双酚钠盐的质量百分含量为10～20％，例如12％、14％、16％或18％等。
10、优选地，所述双酚钠盐包括双酚a。
11、优选地，步骤(1)所述含双酚钠盐的碱性水溶液的ph值为11～14，例如11.5、12、12.5、13或13.5等。
12、优选地，步骤(1)所述含双酚钠盐的碱性水溶液中的碱性物质包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。
13、优选地，步骤(1)所述含光气的有机溶液中光气的质量百分含量为4～8％，例如4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％或7.5％等。
14、优选地，所述双酚钠盐和光气的摩尔比为1:(1.05～1.3)，例如1:1.07、1:1.09、1:1.1、1:13、1:1.15、1:1.18、1:1.2、1:1.24、1:1.27或1:1.29等。
15、优选地，步骤(1)所述反应的温度为30～35℃，例如30.5℃、31℃、31.5℃、32℃、32.5℃、33℃、33.5℃、34℃或34.5℃等。
16、优选地，步骤(1)所述反应的时间为20～50min，例如25min、30min、35min、40min或45min等。
17、优选地，步骤(1)所述反应在剪切条件下进行，进一步优选为在转速为100～500rpm(例如150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm或450rpm等)的剪切条件下进行。
18、在本专利技术的优选技术方案中，步骤(1)进行反应的过程中需要在持续强烈的剪切条件下进行，一旦停止搅拌，会导致水油两相容易分离，导致反应进行比较困难。对能够提供持续强烈的剪切条件的搅拌器不做特殊限制，具体可以选择多层桨式搅拌器、多叶涡轮式搅拌器，或者在反应釜中加入横向或纵向挡板等方式来实现强烈的剪切。
19、优选地，步骤(1)所述聚碳酸酯齐聚物的重均分子量为1000～2000g/mol，例如1200g/mol、1400g/mol、1600g/mol或1800g/mol等。
20、作为本专利技术的优选技术方案，限定步骤(1)得到的聚碳酸酯齐聚物的分子量为1000～2000g/mol，可以保证其在光化反应液中具有较好的电离效果和稳定效果。
21、优选地，步骤(1)所述聚碳酸酯齐聚物的羟基含量为3000～25000ppm，例如3500ppm、5000ppm、10000ppm、15000ppm或20000ppm等。
22、优选地，步骤(2)所述进行三级分散前还包括向光化反应液中添加碱性水溶液的步骤。
23、需要说明的是，在光化反应液进行三级分散之前还包括向其中添加的碱性水溶液的步骤，在此步骤添加的碱性水溶液中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续生产聚碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含双酚钠盐的碱性水溶液中双酚钠盐的质量百分含量为10～20％；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述进行三级分散前还包括向所述光化反应液中添加碱性水溶液的步骤；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述三级分散设备包括串联的第一分散器、第二分散器和第三分散器，所述第一分散器、第二分散器和第三分散器的转速各自独立地为2000～20000rpm；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一分散器入口的光化反应液的粘度不高于2cp；
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，以步骤(2)所述封端剂的添加总量为100％计，进入第二分散器前添加的封端剂B的质量为15～20％；
7.根据权利要求4～6任一项所述的方法，其特征在于，以步骤(2)所述封端剂的添加总量为100％计，进入第三分散器前添加的封端剂的质量为5～10％；
8
9.一种聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯采用如权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯的重均分子量为12000～600000g/mol。
...【技术特征摘要】
1.一种连续生产聚碳酸酯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含双酚钠盐的碱性水溶液中双酚钠盐的质量百分含量为10～20％；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述进行三级分散前还包括向所述光化反应液中添加碱性水溶液的步骤；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述三级分散设备包括串联的第一分散器、第二分散器和第三分散器，所述第一分散器、第二分散器和第三分散器的转速各自独立地为2000～20000rpm；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一分散器入口的光化反应液的粘度不高于2cp...
【专利技术属性】
技术研发人员：李村，李诚，王磊，隋东武，王亚青，高俊民，罗佳辉，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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