一种聚碳酸酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种聚碳酸酯的制备方法。
【背景技术】
[0002]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。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种聚碳酸酯的制备方法。
[0004]—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。
[0005]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述置换空气的时间为0.5ho
[0006]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述反应釜的搅拌转速为800 r / rain。
[0007]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述真空栗为循环水式真空栗。
[0008]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述置换空气时间为30min。
[0009]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，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】
[0010]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。
[0011]本发明所述的一种聚碳酸酯的制备方法，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】
1.一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°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所述的一种聚碳酸酯的制备方法，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所述的一种聚碳酸酯的制备方法，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所述的一种聚碳酸酯的制备方法，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所述的一种聚碳酸酯的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述置换空气时间为30min。
【专利摘要】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。
【IPC分类】C08G64/30
【公开号】CN105524266
【申请号】CN201510759145
【发明人】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