一種粗聚碳酸酯溶液的純化方法技術

本發明專利技術涉及一種界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法。該方法首先采用傳統的洗滌分離工藝得到初步純化的聚碳酸酯溶液，再采用一步或多步閃蒸將聚碳酸酯溶液中的微量水脫除，并過濾除去析出的鹽類雜質，最終得到高純度的聚碳酸酯溶液。本發明專利技術充分利用水與溶劑共沸的特點，采用一步或多步閃蒸過濾，大幅降低了聚碳酸酯溶液中的雜質殘留，最終溶液中含水率可降低至0.1wt％以下，制得的聚碳酸酯產品中氯化鈉殘留小于100ppb，從而降低了產品黃度和霧度，提高產品品質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法。
技術介紹
界面縮聚法生產聚碳酸酯工藝是將雙酚溶解在堿金屬水溶液中，以其堿金屬鹽的形式和溶解在與聚碳酸酯互溶的溶劑(通常為二氯甲烷或氯苯)中的光氣進行界面縮聚反應制備高分子樹脂，但此過程中光氣也會同時發生水解和堿解副反應，生成大量的碳酸鹽和氯化鹽。通常的工藝是將所得的聚碳酸酯有機相溶液與含鹽和殘留單體的水相進行分離得到粗聚碳酸酯溶液，粗聚碳酸酯再經過洗滌純化并脫除溶劑得到聚碳酸酯樹脂。通常在界面縮聚反應過程中，由于實質上水和溶劑存在一定的互溶度，例如在25℃下水在二氯甲烷中的溶解度約為0.18％，二氯甲烷在水中的溶解度約為1.32％，因此在界面縮聚反應結束時，將含聚碳酸酯的有機相和含鹽及殘留單體的水相分離后，所得到的聚碳酸酯溶液中會至少殘留有達到飽和溶解度的水，這些微量的水又會把鹽份帶入有機相。一般反應結束后將含有聚碳酸酯的有機相從水相中分離出來后，為了去除有機相內所含的雜質，需要采用水相清液反復洗滌，再將上述有機相和水相混合溶液分離得到純化的聚碳酸酯溶液。洗滌工藝通常需要多步洗滌，但無法有效降低有機相中的殘留水份，最終殘留的鹽份含量仍較高。另外，為提高有機相中水份洗脫效果，通常也會采用提高分離程度的措施來改善，而這又會導致水相中殘留少量聚碳酸酯，影響后續處理。現有技術關于界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法中，主要采用>洗滌分離工藝。中國專利CN1461322中采用塔板式傾析器與聚結器和離心機的組合作為分離器，兩步水洗來純化有機相，最終有機相溶液中含水率為0.5wt％，水相殘留聚碳酸酯0.09wt％。中國專利CN1648153A中采用直列混合器和聚結分離器來純化粗聚碳酸酯溶液，最終有機相溶液中的含水率大于0.2wt％。美國專利US5260418中給出了采用離心分離工藝純化粗聚碳酸酯溶液，最終有機相溶液中含水率為0.2wt％，聚碳酸酯樹脂中鈉離子殘留小于1ppm。美國專利US6384185中通過控制乳液結構來純化粗聚碳酸酯溶液，最終有機相溶液中的含水率為0.2wt％。美國專利US4316009中采用纖維填料的吸水、憎水性來分離洗滌水相，最終有機相溶液中含水率在0.16～0.6wt％之間。上述傳統的粗聚碳酸酯純化工藝中，普遍采用洗滌分離工藝，最終純化后的聚碳酸酯溶液中含水率仍在0.2wt％左右，且制得的產品鹽份殘留量較高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種可有效提高水份和鹽份去除率的界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法。本專利技術不僅能顯著降低聚碳酸酯溶液中的含水率，還能有效降低產品中的鹽類雜質殘留，提高精制效果，從而有效防止在后續工藝過程中水份對聚碳酸酯樹脂及抗氧劑的水解副反應，同時提高產品純度，提升產品品質。為解決上述技術問題，本專利技術利用聚碳酸酯溶液中的溶劑與水共沸的特點，采用傳統洗滌分離和閃蒸過濾相結合的工藝，利用閃蒸工藝降低聚碳酸酯溶液中的水份，進一步采用過濾工藝脫除析出的鹽份，最終得到高度純化的聚碳酸酯溶液。本專利技術提供了一種界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法，所述方法包括如下步驟：a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入純水混合得到有機相和水相，然后分離除去水相得到初步純化的有機相聚碳酸酯溶液a；b)閃蒸脫除步驟a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，得到脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b；c)向步驟b)脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b中補加入步驟b)中脫除溶劑量20～120wt％的溶劑進行稀釋，得到聚碳酸酯溶液c’，然后閃蒸脫除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，得到聚碳酸酯溶液c”；d)將步驟c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的過濾器過濾，得到高純度的聚碳酸酯溶液d，最后經脫揮造粒得到高純度聚碳酸酯樹脂。本專利技術所述粗聚碳酸酯溶液是指本領域界面縮聚法制備的聚碳酸酯溶液經除去水相和催化劑后所得到的粗聚碳酸酯溶液，所述粗聚碳酸酯溶液中通常含有一定量的水份和無機鹽類雜質。本專利技術方法所述步驟a)中，純水是用來洗滌粗聚碳酸酯溶液，作為優選的實施方式之一，粗聚碳酸酯溶液與純水的質量比為1～15∶1，優選3～12∶1，水油比過低將影響洗脫效果和分離效果，水油比過高會產生大量廢水。粗聚碳酸酯溶液和純水混合可采用靜態混合器或攪拌釜，分離除去水相可采用離心分離機、聚結分離器、塔板傾析器、沉降罐等。本專利技術方法所述步驟b)中，將步驟a)得到的聚碳酸酯溶液a閃蒸脫除溶劑得到聚碳酸酯溶液b，閃蒸前的聚碳酸酯溶液a中聚碳酸酯濃度為5～30wt％，優選10～20wt％，閃蒸脫除溶劑量為聚碳酸酯溶液a中溶劑總量的10～50wt％，優選15～40wt％。本專利技術方法所述步驟c)中，向脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b中補加溶劑得到聚碳酸酯溶液c’，然后再進行二次閃蒸得到聚碳酸酯溶液c”，或重復稀釋加閃蒸步驟以提高水份脫除效果，并促進了鹽類雜質的析出；向步驟b)脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b中補加溶劑量為步驟b)中脫除溶劑量20～100wt％，優選30～80wt％，得到聚碳酸酯溶液c’，然后閃蒸脫除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶劑總量10～50wt％的溶劑，優選15～40wt％，得到聚碳酸酯溶液c”。本專利技術方法所述步驟c)中，補加溶劑稀釋和閃蒸可重復進行，優選重復1-4次，更優選重復2-3次，但必須控制聚碳酸酯溶液c”的濃度范圍在6～40wt％，優選15～35wt％；補加溶劑中的含水率＜0.2wt％，優選＜0.15wt％。本專利技術方法所述步驟d)中，過濾的目的是將步驟c)中析出的鹽類除去，作為優選的實施方式之一，過濾器過濾精度應＜5μm，優選＜2μm。本專利技術方法所述步驟d)中，在完成聚碳酸酯溶液的純化后可加入一定量的抗氧劑來捕捉自由基、分解過氧化物、螯合金屬和路易斯酸，防止產品降解，改善產品外觀和性能，再脫揮造粒制備高純度聚碳酸酯樹脂。所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類和受阻酚類，優選亞磷酸酯類。.本專利技術方法中所述的溶劑和補加溶劑可以是二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、甲苯或氯苯，優選二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷或四氯乙烷，更優選二氯甲烷，補加溶劑與聚碳酸酯溶液中的溶劑相同。本專利技術可大大降低對前期聚合物溶液洗滌工藝的要求，減少洗滌步驟，降低混合分離要求，從而有效降低成本。本專利技術充分利用溶解聚碳酸酯的溶劑與水存在共沸的特點，采用重復稀釋、閃蒸的方法，脫除采用傳統洗滌分離本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法，包括如下步驟：a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入純水混合得到有機相和水相，然后分離除去水相得到初步純化的有機相聚碳酸酯溶液a；b)閃蒸脫除步驟a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，得到脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b；c)向步驟b)脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b中補加入步驟b)中脫除溶劑量20～120wt％的溶劑進行稀釋，得到聚碳酸酯溶液c’，然后閃蒸脫除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，得到聚碳酸酯溶液c”；d)將步驟c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的過濾器過濾，得到高度純化的聚碳酸酯溶液d，最后經脫揮造粒得到高純度聚碳酸酯樹脂。

【技術特征摘要】
1.一種界面縮聚法制備的粗聚碳酸酯溶液的純化方法，包括如下步驟：
a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入純水混合得到有機相和水相，然后分離
除去水相得到初步純化的有機相聚碳酸酯溶液a；
b)閃蒸脫除步驟a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，
得到脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b；
c)向步驟b)脫溶劑后的聚碳酸酯溶液b中補加入步驟b)中脫除溶劑量
20～120wt％的溶劑進行稀釋，得到聚碳酸酯溶液c’，然后閃蒸脫除所述聚碳酸
酯溶液c’中占溶劑總量5～70wt％的溶劑，得到聚碳酸酯溶液c”；
d)將步驟c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的過濾器過濾，得
到高度純化的聚碳酸酯溶液d，最后經脫揮造粒得到高純度聚碳酸酯樹脂。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a)中粗聚碳酸酯溶液
與純水的質量比為1～15∶1，優選3～12∶1。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b)中閃蒸前的聚碳酸
酯溶液a中聚碳酸酯濃度為5～30wt％，優選10～20wt％。
4.根據權利要求1所述的方法，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張雷，張宏科，宋林嶸，田秦，劉應，華衛琦，
申請(專利權)人：煙臺萬華聚氨酯股份有限公司，寧波萬華聚氨酯有限公司，
類型：發明
國別省市：