專利名稱：通過熔融縮合而連續(xù)制備聚合物的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制備聚膦酸酯、聚砜、聚芳基化物、聚酰胺、聚亞芳基醚和聚醚酮的方法和裝置，它們是通過使具有羥基羰基、二羧酸基、酸酐基、磷酸基、膦?；?、膦酸酯基、膦基、次膦酸酯基、羰基、羧基、磺酰基、磺酸酯基、硅氧烷基和氨基的單體分別與其自身或者與二酚、二醇、二胺和碳酸酯中至少一種單體進(jìn)行熔融縮合而進(jìn)行的。
在DE-A-10059616中公開了一種制備聚碳酸酯的方法，其是通過將一種單體碳酸酯組分與至少一種二酚或二醇在酯交換反應(yīng)催化劑存在條件下進(jìn)行反應(yīng)而制得的，其中將該酯交換反應(yīng)催化劑混入所述熔融組分中，并形成酯交換反應(yīng)產(chǎn)物，將其縮聚。所形成的聚碳酸酯應(yīng)當(dāng)具有盡可能窄的分子量分布和小的側(cè)鏈支化度，盡可能沒有黑色顆粒，具有極弱的黃色調(diào)以及僅很低的凝膠含量。其這樣實(shí)現(xiàn)，即使用于縮聚的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物通過初級(jí)反應(yīng)器、至少一個(gè)中間反應(yīng)器和最終反應(yīng)器。這些串聯(lián)連接的反應(yīng)器具有其上固定有攪拌部件的基本上水平驅(qū)動(dòng)的軸。初級(jí)反應(yīng)器中的溫度為220到300℃范圍，最終反應(yīng)器中的溫度為240到350℃范圍，其中初級(jí)反應(yīng)器中的壓力為100到800mbar，在最終反應(yīng)器中的壓力為0.1到50mbar。串聯(lián)連接的中間反應(yīng)器的數(shù)量通常為1到3。從每個(gè)反應(yīng)器中吸出所形成的余汽。熔融物在初級(jí)反應(yīng)器和最終反應(yīng)器中的停留時(shí)間分別為5到120分鐘。
不缺乏的嘗試是，將這種技術(shù)教導(dǎo)也用于連續(xù)制備聚膦酸酯、聚砜、聚芳基化物、聚酰胺、聚亞芳基醚和聚醚酮，其通過具有羥基羰基、二羧酸基、酸酐基、磷酸基、膦?；㈧⑺狨セ?、次膦酸酯基、羰基、羧基、磺酰基、磺酸酯基、硅氧烷基和氨基的單體分別與其自身或者與二酚、二醇、二胺和碳酸酯中至少一種單體進(jìn)行熔融縮合而進(jìn)行的；但是不能達(dá)到所希望的結(jié)果。
為使上述聚合物的b-系數(shù)(黃-藍(lán)-泛色度)＜10，L-系數(shù)(透光度)＞80并且多分散性介于2和5之間，以及凝膠含量最高為1000mg/1000kg并且僅存在極少量黑色顆粒，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行設(shè)計(jì)，將熔融的單體引入攪拌反應(yīng)器，在該反應(yīng)器中，在溫度為150到300℃，壓力為|500|到|5000|mbar，停留時(shí)間為10到240分鐘和存在已加入的催化劑的條件下，進(jìn)行酯化或酯交換反應(yīng)，所產(chǎn)生的粘度為0.1到100Pa·s的酯化產(chǎn)物或酯交換產(chǎn)物為進(jìn)行預(yù)縮合而在環(huán)狀盤反應(yīng)器中連續(xù)加熱到比入口溫度高出30到120℃的溫度，其中的壓力為攪拌反應(yīng)器運(yùn)行壓力的5％到95％，停留時(shí)間為10到90分鐘，并且進(jìn)行預(yù)縮合，所得粘度為10到1000Pa·s的預(yù)縮合產(chǎn)物為進(jìn)行縮聚而在至少一個(gè)LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器中連續(xù)加熱到比入口溫度高出30到70℃的溫度，其中的壓力比預(yù)縮合階段的運(yùn)行壓力低5％到95％，停留時(shí)間為10到90分鐘，剪切速度至少為0.05/s，所得粘度為100到10000Pa·s的縮聚產(chǎn)物為進(jìn)行最終縮聚而在至少一個(gè)HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器中連續(xù)加熱到比入口溫度高出5到70℃的溫度，其中的壓力比上述LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器運(yùn)行壓力低5％到95％，停留時(shí)間為10到90分鐘，剪切速率至少為0.05/s，隨后將產(chǎn)物導(dǎo)出。
本發(fā)明方法有利的實(shí)施方式在權(quán)利要求2到8中給出。
合乎目的地，通過分餾濃縮或通過蒸餾，從含有在酯化/酯交換、預(yù)縮合、縮聚和最終縮聚時(shí)產(chǎn)生的分裂產(chǎn)物的蒸氣中獲得單體，并且將該單體循環(huán)返回此流程中，其中取決于單體相互間的蒸汽壓和反應(yīng)條件，攪拌反應(yīng)器中新鮮單體與循環(huán)返回的單體的摩爾比為1∶1.0001到1∶3.5，優(yōu)選為1∶1.1到1∶2.5。僅用很小的負(fù)壓就可將蒸氣吸出，這證實(shí)蒸汽泵和液體射流泵能夠特別安全可靠地運(yùn)行。
考慮到良好的色度、低的熱負(fù)荷以及具有結(jié)構(gòu)粘性的聚合物，有利的是，例如用伴隨加熱管或者熱交換器，將進(jìn)入縮聚之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚之前的縮聚產(chǎn)物的溫度升高2到50℃。
根據(jù)另一個(gè)發(fā)明技術(shù)特征，如果由于反應(yīng)器零件產(chǎn)生的剪切應(yīng)力使得在過大的熱負(fù)荷情況下發(fā)生聚合物分解，則例如用伴隨冷卻管或者熱交換器，將進(jìn)入縮聚之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚之前的縮聚產(chǎn)物的溫度降低2到30℃。
借助三個(gè)前后串聯(lián)安置的環(huán)形盤反應(yīng)器，通過預(yù)縮合、隨后的縮聚和最終縮聚連續(xù)地制備聚合物，這些反應(yīng)器允許具有幾乎相同的單體局部停留時(shí)間和長(zhǎng)停留時(shí)間的活塞流存在，從而可以逐步提高環(huán)形盤反應(yīng)器中的溫度，并且可以逐步調(diào)整為蒸出分裂產(chǎn)物所必需的負(fù)壓。這種調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)在于，在相對(duì)較低的粘度和相對(duì)最終縮聚較低的聚合物熔點(diǎn)下進(jìn)行預(yù)縮合時(shí)，可以調(diào)節(jié)較低的溫度。
為了達(dá)到環(huán)形盤反應(yīng)器中的最佳活塞流，內(nèi)部空間長(zhǎng)徑比為0.5∶1到10∶1，優(yōu)選為2∶1到5∶1。
為了調(diào)整隨著壓力降低而升高的分裂產(chǎn)物含量，并且為了避免高流動(dòng)速率和因此出現(xiàn)的小液體顆粒拖拽，可以將一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀盤反應(yīng)器設(shè)計(jì)為圓錐形，其中最窄位置的長(zhǎng)徑比＜1.1∶1，優(yōu)選為0.5∶1到1∶1。
用于進(jìn)行預(yù)縮合的環(huán)狀盤反應(yīng)器由平放的圓柱容器組成，該容器具有用以加熱和調(diào)整反應(yīng)空間所需溫度的雙重套管，酯化產(chǎn)物/酯交換產(chǎn)物水平地從正面進(jìn)入其下部。預(yù)縮合產(chǎn)物在背面徑向向下排出，余汽相對(duì)地徑向向上排出或者軸向向后或向下排出。在反應(yīng)空間中，根據(jù)所要加工的融體粘度，單獨(dú)地或聯(lián)合地安裝固定在貫穿輪輻的軸上的環(huán)狀盤。環(huán)狀盤在位于容器下部并用金屬板隔開的腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)，這阻止了流入反應(yīng)腔室的酯化產(chǎn)物/酯交換產(chǎn)物未經(jīng)互混而流出。金屬板帶有特別設(shè)計(jì)的開口，其保證了腔室與腔室之間有目的的產(chǎn)物交換。環(huán)狀盤從至多填充約75％的腔室中吸收酯化產(chǎn)物/酯交換產(chǎn)物，并將其帶到環(huán)狀盤上。在超過水面過之后，會(huì)出現(xiàn)越來越強(qiáng)的重力作用，并使得粘性層在兩個(gè)路徑上回到腔室中，并在那里再次混合。沿著環(huán)狀盤的路徑引起堵塞，因?yàn)橄侣涞漠a(chǎn)物勢(shì)必與被抬升的產(chǎn)物相遇。由于這種阻礙，大大促進(jìn)了由環(huán)狀盤內(nèi)邊緣的垂直下流滴落，從而在整個(gè)空白的盤面上形成了具有大表面的薄霧膜，它們會(huì)流回底槽，并在那里再次混合。
為了防止在縮聚時(shí)出現(xiàn)分解現(xiàn)象，預(yù)縮合產(chǎn)物相對(duì)于酯化產(chǎn)物/酯交換產(chǎn)物而言的更高熔融粘度要求進(jìn)行強(qiáng)烈的徹底混合。因此，必須在容器中安裝剪切零件，以清潔反應(yīng)器壁和攪拌盤，并重新分配或者混合產(chǎn)物。這在所謂的LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(L＝低，V＝粘度，S＝自清潔)中進(jìn)行，該反應(yīng)器由具有可加熱雙重套管和平坦的正面和背面的平放圓柱容器組成。預(yù)縮合產(chǎn)物從正面水平地進(jìn)入反應(yīng)器下部和/或蓋子的軸承中。蒸氣出口在反應(yīng)器范圍內(nèi)反應(yīng)空間的末端，或者在背面。在反應(yīng)器前部，優(yōu)選在前三分之一處安置一個(gè)軸端，其具有多個(gè)經(jīng)輪輻固定在上面的環(huán)狀盤，并在末端安置一個(gè)較短的軸端，其具有一個(gè)固定在其上的環(huán)狀盤。這些環(huán)狀盤通過在反應(yīng)器長(zhǎng)度縱向延伸的橫向零件相連，在介于兩個(gè)軸端之間的段上固定其他的環(huán)狀盤，從而使該攪拌裝置形成一種自承載護(hù)圈結(jié)構(gòu)。橫向零件具有傾斜構(gòu)型，從而能滿足汲取功能?？蛇x地，為聚合產(chǎn)物的出口布置特殊的定子或近壁的刮刀。刮刀和環(huán)狀盤沿著容器壁盡可能緊密地涂刷。
為了形成最終縮聚產(chǎn)物，將相對(duì)預(yù)縮合產(chǎn)物具有較高熔體粘度的縮聚產(chǎn)物引入所謂的HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(H＝高，V＝粘度，S＝自清潔)，該反應(yīng)器由具有可加熱雙重套管和在正面以及背面具有平面蓋板的圓柱容器組成。根據(jù)需要，蒸氣出口位于容器周邊上，或者在產(chǎn)物排放側(cè)的容器背面。HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器具有處于反應(yīng)空間中的可加熱空心軸，其支撐可旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀盤(攪拌零件)。在環(huán)狀盤之間設(shè)置與之緊鄰的擦拭器，使得不僅軸之間而且環(huán)狀盤之間僅有很小間隔可供通過，其中一部分擦拭器通過相應(yīng)設(shè)計(jì)的輪廓而同時(shí)用作積聚零件。最終縮聚產(chǎn)物通過徑向設(shè)置的排放接管而排出。
這種環(huán)狀盤反應(yīng)器在Z.Kunststoffe 82(1992)1，17頁到20頁中有述。
通過在示意圖中簡(jiǎn)化表示的方法流程圖進(jìn)一步示例性地闡釋本發(fā)明。
將粉末狀單體磷酸酯成分通過管線1引入貯存容器2，并將粉末狀二酚通過管線3引入貯存容器4，從這里將它們通過管線5或6提供給配料螺桿7或8。通過管線9、10將配料螺桿7、8的排出物連續(xù)引入具有熱交換器11、12和攪拌器13、14的熔融器15或16中。通過酯化/酯交換反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量確定等量熔融單體物料流從兩個(gè)伴隨加熱的熔體強(qiáng)制循環(huán)管線17、18中流出，通過管線19、20流入配備腔室21和攪拌工具22的可加熱的釜式反應(yīng)器23中，通過管線24，從貯存容器25中將混合催化劑引入該釜式反應(yīng)器中。兩種單體反應(yīng)所得的酯化產(chǎn)物/酯交換產(chǎn)物通過管線26輸送入可加熱的環(huán)狀盤反應(yīng)器27中，以達(dá)到預(yù)縮合的目的。在酯化/酯交換過程中產(chǎn)生的蒸氣通過管線28流動(dòng)至蒸餾塔29，在該塔中，夾帶的分裂產(chǎn)物經(jīng)頂端通過管線30排出。通過管線31，借助未詳細(xì)描述的蒸汽或液體噴射器系統(tǒng)，將蒸氣從環(huán)狀盤反應(yīng)器27中吸出，在容器32中冷凝，通過管線33輸送到收集容器34中，并通過管線35輸送到蒸餾塔29中。環(huán)狀盤反應(yīng)器27排出的預(yù)縮合產(chǎn)物通過管線36經(jīng)攪拌軸承流入LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37中，借助未詳細(xì)描述的蒸汽或噴射器系統(tǒng)，通過管線38將蒸氣從中吸出，在容器39中冷凝，通過管線40輸送到收集容器34，并從那里通過管線35輸送到蒸餾塔29。從LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37中通過管線41排出的縮聚產(chǎn)物借助至少一個(gè)齒輪泵42輸送到HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43。借助一個(gè)未詳細(xì)說明的蒸汽或噴射器系統(tǒng)，通過管線44將蒸氣吸出，在容器45中冷凝，通過管線46輸送到收集容器47，并從那里通過管線48輸送到蒸餾塔29。用齒輪泵50將最終縮聚產(chǎn)物通過管線49導(dǎo)出，并供給到進(jìn)一步加工中。
下面用多個(gè)實(shí)施例說明本發(fā)明的方法。在反應(yīng)空間容量為50升以及長(zhǎng)度直徑比為6的環(huán)狀盤反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)縮合。在反應(yīng)空間容量為48升以及長(zhǎng)度直徑比為4的LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器中完成縮聚。使用反應(yīng)空間容量為45升以及長(zhǎng)度直徑比為2.5的HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器進(jìn)行最終縮聚。以最終縮聚產(chǎn)物的量計(jì)，生產(chǎn)能力為50kg/h。用示蹤劑標(biāo)記法確定產(chǎn)物在各個(gè)環(huán)狀盤反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間。
實(shí)施例1由貯存容器2將粉末狀雙酚A，并由貯存容器4將粉末狀二苯基甲基磷酸酯連續(xù)輸送至熔融器15或16，將通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量所確定的熔融單體等量物料流地輸送至攪拌釜反應(yīng)器23。混合催化劑由貯存容器25中添加到攪拌釜反應(yīng)器23中，該混合催化劑由雙酚的堿金屬鹽和醋酸鋅組成。在240℃溫度和800mbar壓力下完成兩種單體的反應(yīng)。獲取并稱重在此放出的酚，用以確定反應(yīng)進(jìn)程。從攪拌釜反應(yīng)器23出來的酯交換產(chǎn)物仍然具有低的熔體粘度并仍含少量的未反應(yīng)單體。用色譜分析法檢測(cè)分子量分布、單體殘留量和平均分子量。將酯交換產(chǎn)物引入以200mbar壓力運(yùn)行的環(huán)狀盤反應(yīng)器27中，在該反應(yīng)器中，在反應(yīng)空間的長(zhǎng)度上，連續(xù)地將其從240℃加熱到280℃。由此，通過設(shè)置有孔的旋轉(zhuǎn)環(huán)狀盤，在30分鐘的停留時(shí)間，使酯交換產(chǎn)物在大表面的薄膜內(nèi)被縮合為10個(gè)重復(fù)單元的鏈長(zhǎng)。將所形成的分裂產(chǎn)物吸出、冷凝并引入蒸餾塔29以進(jìn)行再加工。預(yù)縮合產(chǎn)物從環(huán)狀盤反應(yīng)器27中流入到以15mbar壓力運(yùn)行的LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37中，在其反應(yīng)空間長(zhǎng)度上，預(yù)縮合產(chǎn)物在20分鐘內(nèi)升溫到305℃。由于可縮合至20到55個(gè)重復(fù)單元鏈長(zhǎng)的縮聚產(chǎn)物，要求預(yù)縮合產(chǎn)物經(jīng)受由相應(yīng)安裝的剪切零件產(chǎn)生的剪切形變，并由此獲得了強(qiáng)烈的混合?？s聚產(chǎn)物從LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37流至HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43，在該反應(yīng)器中，在1.5mbar壓力和20分鐘停留時(shí)間條件下，產(chǎn)物經(jīng)過反應(yīng)空間長(zhǎng)度被連續(xù)加熱至330℃，從而達(dá)到縮聚反應(yīng)終點(diǎn)。因?yàn)榭s聚產(chǎn)物熔體粘度在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上持續(xù)升高，所以聚合產(chǎn)物經(jīng)受了漸升的剪切形變。從HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43排出的最終縮聚產(chǎn)物僅由于分解產(chǎn)物而輕微泛黃，并具有極低含量的凝膠和黑色顆粒，以及具有窄的分子量分布。
實(shí)施例2用摩爾比為1∶0.75∶1.75的對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸和雙酚A加入到攪拌釜反應(yīng)器23。在280℃溫度和800mbar壓力下進(jìn)行單體的反應(yīng)。收集并稱重在此放出的水，用以確定反應(yīng)進(jìn)程。將從釜式反應(yīng)器23出來的酯化產(chǎn)物引入環(huán)狀盤反應(yīng)器27，在該反應(yīng)器中，在250mbar壓力和45分鐘停留時(shí)間條件下，在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上連續(xù)地從280℃溫度升溫至300℃溫度，并預(yù)縮合。吸出所形成的分裂產(chǎn)物，并引入蒸餾塔29中。預(yù)縮合產(chǎn)物流入LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37，并在該反應(yīng)器中，在25mbar壓力和20分鐘停留時(shí)間條件下，在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上連續(xù)地加熱至320℃溫度。然后，從LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37排出的縮聚合產(chǎn)物流入HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43，在該反應(yīng)器中，在0.5mbar壓力和25分鐘停留時(shí)間條件下，在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上連續(xù)地加熱至330℃溫度，縮聚反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)。從HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43出來的最終縮聚產(chǎn)物僅由于分解產(chǎn)物而輕微泛黃，并具有極低含量的凝膠和黑色顆粒，以及具有窄的分子量分布。當(dāng)雙酚的堿金屬鹽作為催化劑加入到對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸和雙酚A的混合物中，能夠得到相同的結(jié)果。
實(shí)施例3從四個(gè)貯存容器中將摩爾比為1∶1∶1.03∶1的對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二胺和鄰苯二胺喂料至攪拌釜反應(yīng)器23。從另一個(gè)貯存容器向其加入有機(jī)鈦化合物形式的催化劑。在180℃溫度和1000mbar壓力下完成單體的反應(yīng)。收集并稱重在此放出的水，用以確定反應(yīng)進(jìn)程。由攪拌釜反應(yīng)器23將酯化產(chǎn)物引入環(huán)狀盤反應(yīng)器27中，在該反應(yīng)器中，在500mbar壓力和25分鐘停留時(shí)間條件下進(jìn)行預(yù)縮合反應(yīng)，并在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上連續(xù)地從180℃溫度升溫至250℃溫度。吸出在此形成的分裂產(chǎn)物，并引入蒸餾塔29中。預(yù)縮合產(chǎn)物從環(huán)狀盤反應(yīng)器27流向LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37，該反應(yīng)器中壓力為25mbar。在20分鐘停留時(shí)間條件下，在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上將預(yù)縮合產(chǎn)物連續(xù)地加熱至270℃溫度，從而縮聚?？s聚產(chǎn)物從LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器37輸送至HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器43，在該反應(yīng)器中，在0.5mbar壓力和15分鐘停留時(shí)間條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在反應(yīng)空間長(zhǎng)度上連續(xù)地加熱至300℃溫度，縮聚反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)。所得最終縮聚產(chǎn)物具有前述實(shí)施例所述最終縮聚產(chǎn)物同樣的優(yōu)良性能。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、連續(xù)制備聚砜、聚芳基化物、聚酰胺、聚亞芳基醚、聚膦酸酯和聚醚酮的方法，該方法是通過使具有羥基羰基、二羧酸基、酸酐基、磷酸基、膦?；?、膦酸酯基、膦基、次膦酸酯基、羰基、羧基、磺酰基、磺酸酯基、硅氧烷基和氨基的單體分別與其自身或者與二酚、二醇、二胺和碳酸酯中至少一種單體熔融縮合而進(jìn)行的，其中，將熔融單體加入到攪拌反應(yīng)器(23)中，在該反應(yīng)器中，在溫度150到300℃，壓力500到5000mbar和停留時(shí)間10到240分鐘，并存在添加的催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)，所產(chǎn)生的粘度為0.1到100Pa·s的反應(yīng)產(chǎn)物，在壓力為攪拌反應(yīng)器(23)運(yùn)行壓力5到95％的壓力條件下的環(huán)狀盤反應(yīng)器(27)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高30到120℃的溫度，以進(jìn)行預(yù)縮合，所得粘度為10到1000Pa·s的預(yù)縮合產(chǎn)物，在比預(yù)縮合階段運(yùn)行壓力低5到95％的壓力條件下的至少一個(gè)LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(37)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間和剪切速率至少為0.05/s條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高30到70℃的溫度，以進(jìn)行縮聚，所得粘度為100到10000Pa·s的縮聚產(chǎn)物，在比前置LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(37)運(yùn)行壓力低5到95％的壓力條件下的一個(gè)HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(43)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間和剪切速率最小為0.05/s的條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高5到70℃的溫度，以進(jìn)行最終縮聚，隨后將其導(dǎo)出，所述方法的特征在于，從含有在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的分裂產(chǎn)物的蒸氣中，通過分餾冷凝或者通過蒸餾塔(29)，將單體回收，并循環(huán)返回至流程中。
2、權(quán)利要求1的方法，其特征在于，取決于單體相互間的蒸汽壓和反應(yīng)條件，在攪拌反應(yīng)器(23)中新鮮單體與循環(huán)返回的單體的摩爾比為1∶1.0001到1∶3.5，優(yōu)選為1∶1到1∶2.5。
3、權(quán)利要求1和2之一的方法，其特征在于，使進(jìn)入縮聚階段(37)之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚階段(43)之前的縮聚產(chǎn)物的溫度升高2到50℃。
4、權(quán)利要求1和2之一的方法，其特征在于，使進(jìn)入縮聚階段(37)之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚階段(43)之前的縮聚產(chǎn)物的溫度降低2到30℃。
5、權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，將至少一種固體單體與至少一種熔融或者液態(tài)單體混合成糊狀物或懸浮液，并將該混合物導(dǎo)入攪拌反應(yīng)器(23)中。
6、實(shí)施權(quán)利要求1至5之一的方法的裝置，其特征在于，在預(yù)縮合階段(27)與縮聚階段(37)之間和/或在縮聚階段(37)與最終縮聚階段(43)之間設(shè)置熱交換器。
7、權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，攪拌反應(yīng)器(23)與預(yù)縮合階段(27)之間以及在預(yù)縮合階段(27)和/或縮聚階段(37)和/或最終縮聚階段(43)之間所經(jīng)過的管線(26，36，41)配備有加熱套管。
8、權(quán)利要求6和7之一的裝置，其特征在于，輸送給環(huán)狀盤反應(yīng)器(27，37，43)的產(chǎn)物可以分別通過軸承運(yùn)送。
9、權(quán)利要求6至8之一的裝置，其特征在于，在環(huán)狀盤反應(yīng)器(27，37，43)之間安裝的產(chǎn)物管線(36，41)中分別安置最少一個(gè)具有以固定間距耦合的齒輪的齒輪泵(42)。
權(quán)利要求
1.連續(xù)制備聚膦酸酯、聚砜、聚芳基化物、聚酰胺、聚亞芳基醚和聚醚酮的方法，該方法是通過使具有羥基羰基、二羧酸基、酸酐基、磷酸基、膦酰基、膦酸酯基、膦基、次膦酸酯基、羰基、羧基、磺?；?、磺酸酯基、硅氧烷基和氨基的單體分別與其自身或者與二酚、二醇、二胺和碳酸酯中至少一種單體熔融縮合而進(jìn)行的，其特征在于，將熔融單體加入到攪拌反應(yīng)器(23)中，并在該反應(yīng)器中，在溫度150到300℃，壓力|500|到|5000|mbar和停留時(shí)間10到240分鐘，并存在添加的催化劑的條件下，進(jìn)行酯化或酯交換反應(yīng)，所產(chǎn)生的粘度為0.1到100Pa·s的酯化或酯交換產(chǎn)物，在壓力為攪拌反應(yīng)器運(yùn)行壓力的5到95％的壓力條件下的環(huán)狀盤反應(yīng)器(27)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高30到120℃的溫度，以進(jìn)行預(yù)縮合，所得粘度為10到1000Pa·s的預(yù)縮合產(chǎn)物，在比預(yù)縮合階段運(yùn)行壓力低5到95％的壓力條件下的至少一個(gè)LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(37)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間和剪切速率最小為0.05/s的條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高30到70℃的溫度，進(jìn)行縮聚，所得粘度為100到10000Pa·s的縮聚產(chǎn)物，在比前述LVS環(huán)狀盤反應(yīng)器運(yùn)行壓力低5到95％的壓力條件下的一個(gè)HVS環(huán)狀盤反應(yīng)器(43)中，在10到90分鐘的停留時(shí)間和剪切速率最小為0.05/s的條件下，連續(xù)地加熱至比入口溫度高5到70℃的溫度，進(jìn)行最終縮聚，隨后將其導(dǎo)出。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，從含有在酯化或酯交換、預(yù)縮合、縮聚和最終縮聚過程中產(chǎn)生的分裂產(chǎn)物的蒸氣中，通過分餾冷凝或者通過蒸餾塔(29)，將單體回收，并循環(huán)返回至此流程中。
3.權(quán)利要求1和2之一的方法，其特征在于，取決于單體相互間的蒸汽壓和反應(yīng)條件，在攪拌反應(yīng)器(23)中新鮮單體與循環(huán)返回的單體的摩爾比為1∶1.0001到1∶3.5，優(yōu)選為1∶1到1∶2.5。
4.權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，使進(jìn)入縮聚階段(37)之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚階段(43)之前的縮聚產(chǎn)物的溫度升高2到50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，使進(jìn)入縮聚階段(37)之前的預(yù)縮合產(chǎn)物的溫度和/或進(jìn)入最終縮聚階段(43)之前的縮聚產(chǎn)物的溫度降低2到30℃。
6.權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于，將至少一種固體單體與至少一種熔融或者液態(tài)單體混合成糊狀物或懸浮液，并將該混合物導(dǎo)入攪拌反應(yīng)器(23)中。
7.實(shí)施權(quán)利要求1至6之一的方法的裝置，其特征在于，在預(yù)縮合階段(27)與縮聚階段(37)之間和/或在縮聚階段與最終縮聚階段(43)之間設(shè)置熱交換器。
8.權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，攪拌反應(yīng)器(23)與預(yù)縮合階段(27)之間以及在預(yù)縮合階段(27)和/或縮聚階段(37)和/或最終縮聚階段(43)之間所經(jīng)過的管線(26，36，41)配備有加熱套管。
9.權(quán)利要求7和8之一的裝置，其特征在于，輸送給環(huán)狀盤反應(yīng)器(27，37，43)的產(chǎn)物可以分別通過軸承運(yùn)送。
10.權(quán)利要求7至9之一的裝置，其特征在于，在環(huán)狀盤反應(yīng)器(27，37，43)之間安裝的產(chǎn)物管線(36，41)中分別安置最少一個(gè)具有以固定間距耦合的齒輪的齒輪泵(42)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過單體分別與其自身或與至少一種其他單體熔融縮合而連續(xù)制備聚合物的方法。所述方法是在存在催化劑條件下酯化或酯交換熔融單體，隨后，酯化/酯交換產(chǎn)物置于環(huán)形盤反應(yīng)器中預(yù)縮合，然后預(yù)縮合產(chǎn)物置于LVS環(huán)形盤反應(yīng)器中縮聚，隨后，縮聚產(chǎn)物置于HVS環(huán)形盤反應(yīng)器中進(jìn)行最終縮聚。
文檔編號(hào)C08G63/78GK1867616SQ200480022625
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者R·凱姆普夫 申請(qǐng)人:齊默股份公司