專利名稱：聚碳酸酯溶液的熱水離析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于光氣化-介面縮聚法合成的聚碳酸酯(PC)溶液，采用熱水離析制取粒狀樹脂的方法。經(jīng)精制的PC溶液離析出粒狀樹脂的方法，對樹脂的加工和產(chǎn)品性能有很大影響，粒狀樹脂太細，過濾、干燥等操作困難，粉塵還會污染環(huán)境，太粗不易烘干，與輔料混合不勻。樹脂堆積密度太小，熔融擠出造粒時，會引起“喘振”，使生產(chǎn)能力低下。
目前用于生產(chǎn)的離析方法很多，最常用的有三種(1)噴霧汽析法，(2)雙螺桿法，(3)非溶劑離析法，(1)(2)法需要特殊設(shè)備，(1)所得樹脂太細，堆積密度小(約0.2g/cm2)左右，(2)法溶劑不易除盡，(3)法溶劑去除好，但非溶劑耗量大，成本高，若采用高沸點非溶劑，也不易除盡，影響制品性能。特公昭63-1333(意大利20509)，為水蒸氣連續(xù)離析法，所得粒料，粒徑分布寬(1-6mm)，堆積密度小(0.25g/cm3)，需經(jīng)處理后才能用于單螺桿擠出造粒。特公昭63-35621采用在PC溶液中加入非溶劑后，滴入熱水中離析的方法，這樣非溶劑與PC溶液的比例，不可能太大，一般為PC溶液的2～6倍。但非溶劑總用量較大，離析的樹脂溶劑和非溶劑的殘存量都很少。但粒徑偏大，堆積密度偏小，所得樹脂需在常溫、1200Kg/cm2或170℃，5Kg/cm2壓板，再粉碎篩分，使堆積密度提高到0.5g/cm3，才能滿足擠出造粒的條件，操作相當繁復(fù)。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)成本低，工藝簡單，操作簡便，設(shè)備投資少，易于連續(xù)生產(chǎn)的方法，由此方法制得的粒狀樹脂，具有粒度適宜，堆積密度高，可直接進行擠出造粒。溶劑和非溶劑殘存量低，物理機械性能好，熱熔色相淺等優(yōu)點。
本發(fā)明的目的可通過以下措施來達到將一定量的非溶劑加于水中，在加熱和攪拌情況下，將PC溶液徐徐滴入，PC溶液在熱水中很快分散成細粒，同時蒸出純?nèi)軇?，由于非溶劑加于水中，非溶劑與PC溶液相對比例很大，因此，樹脂離析好，粒度均勻。由于非溶劑加于水中，又可循環(huán)使用因而非溶劑總用量大為減少，大大降低了成本。
本發(fā)明適宜的非溶劑主要是烷烴和芳烴如正庚烷，正己烷，環(huán)己烷，苯、氯苯、甲苯、二甲苯等，非溶劑與水可以任何比例混合使用，但以0.2～1∶1(體積比)為宜。
本發(fā)明所用設(shè)備是由置代塔[1]和1～4個帶強力攪拌、由溢流管連接的釜[2]、[3]、[4]組成。附圖
為三釜串聯(lián)結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖作進一步描述釜的數(shù)目按需要而定，間歇操作可在一個釜中進行;連續(xù)操作需在兩個以上串聯(lián)釜中進行，實驗證明以三釜串聯(lián)最好。
置代塔[1]由兩部分構(gòu)成，上半部為精餾段，下半部為提餾段，中部設(shè)進料管，底部有一較粗的管子與釜[2]相連。聚碳酸酯溶液一般以二氯甲烷或二氯乙烷為溶劑，溶液濃度通常為5-15%(重量)。精制好的PC溶液由置代塔[1]中部加入，經(jīng)提餾段，蒸去部份溶劑，此時PC溶液濃度增至25～30%，由置代塔[1]底部的粗管，滴入釜[2]，釜[2]帶有強力攪拌器和加熱夾套，由一溢流管與釜[3]連接，釜[2]內(nèi)盛有非溶劑和水，其比例為0.2～1∶1(體積比)，PC膠液的加入量與水之比為0.3～0.7∶1(體積比)，每釜的停留時間為20～40分鐘。
釜[2]溫度控制隨PC溶液的溶劑不同而異，應(yīng)保證溶劑順利蒸出，如溶劑為二氯乙烷，釜溫維持在80～85℃以上為宜，PC膠液滴入釜[2]后，很快分散成細粒，同時蒸出的溶劑由置代塔[1]底部進入，經(jīng)提餾段，精餾段，進入冷凝器[7]冷卻，得到純度99%以上的純?nèi)軇?，可直接返回縮聚部分使用。
PC粒子在釜[2]的停留時間內(nèi)約蒸去90%左右的溶劑，此時PC粒子孔隙中溶劑與非溶劑之比約為2∶8(重量)，粒子開始變硬，粒子與水一起流入釜[3]，釜[3]溫度控制高于釜[2]，以利非溶劑與水共沸蒸出。蒸出的混合蒸汽含有少量溶劑、非溶劑和水，不需進行分離就直接通到釜[2]循環(huán)使用，這樣不僅可大大簡化操作，還能充分利用熱能。粒子流入釜[4]，以蒸出剩余非溶劑，若在該釜還不能將非溶劑除盡，后面還可連釜繼續(xù)蒸煮，如此可以將非溶劑除得很凈，各釜蒸出的蒸汽都通回釜[2]。各釜的停留時間為20～40鐘，以三釜為例，總停留時間為1～2小時。
由釜[4]流出的PC粒子，進入離心機[5]，分去熱水，PC粒子送入熱風(fēng)循環(huán)干燥機，在140℃下，干燥3小時即將合格產(chǎn)品。分出的熱水進入儲槽[6]，一部分由泵[8]送回釜[2]循環(huán)使用，一部分作為污水放出。釜[2]還不斷補入新的熱水。
間歇操作可在一個釜中進行，由置代塔出來的PC溶液，滴入盛非溶劑和水的釜中，純?nèi)軇┙?jīng)置代塔蒸出，溶劑蒸完后，升高釜溫蒸出非溶劑，然后在離心機分出PC粒子，在熱風(fēng)循環(huán)干燥機中，140℃下烘干。
本方法制得的粒狀樹脂，粒徑在1～5mm，堆積密度為0.35～0.5g/cm3，可直接用于擠出造粒，樹脂熱熔色相淺，透光率可達90%以上，色差1～3。
本方法由于非溶劑加于熱水中，非溶劑與PC溶液的比可以很高，因此PC溶液離析澈底，所形成粒子不易粘結(jié)，粒度均勻，粗細適宜，堆積密度大，可直接用于熔融擠出造粒，又由于非溶劑加于水中，非溶劑循環(huán)使用，使非溶劑用量大為減少，大大降低了生產(chǎn)成本;非溶劑與水的共沸蒸汽不需分離，冷卻就可直接返回循環(huán)使用，這樣不僅大大簡化了操作，同時也合理利用了熱能;由于置代塔的設(shè)計，使本方法在直接回收精溶劑的同時，充分利用了熱能;本方法很容易進行連續(xù)操作，使溶劑和非溶劑的損耗進一步減少;本發(fā)明的另一特點是不需要特殊設(shè)備，設(shè)備投資少。
實施例1三個10立升的不銹鋼釜，由溢流管相連(如附圖)，各釜帶有蒸汽夾套，攪拌裝置。將6立升水和3立升二甲苯加入釜[2]，升溫至70～85℃，PC溶液的溶劑為二氯甲烷，濃度為15%，由定量泵連續(xù)從置代塔[1]中部的進料口加入，經(jīng)提餾段滴入釜[2]，聚碳酸酯的分子量為3.0×104，PC溶液的加入速度為40～80ml/min，置代塔頂部溫度為40～45℃。攪拌速度300～4000rpn，釜[3]加熱溫度為104℃，釜[4]加熱溫度為110℃，循環(huán)液流速度為150～250ml/min，PC溶液在三釜的停留時間為1.5小時。由此制得的PC粒狀樹脂，粒徑2～4mm，堆積密度4.8g/cm3，透光率91%，色差2。
實施例2實驗裝置同實施例1，將6立升水和3立升甲苯加入釜[2]中，其它操作條件同實施例1，由此得到的PC粒狀樹脂粒徑3～5mm，堆積密度5.2g/cm3，透光率93%，色差1～2。
權(quán)利要求
1.一種熱水離析聚碳酸酯溶液制聚碳酸酯粒狀樹脂的方法其特征在于(1)將聚碳酸酯溶液滴入含非溶劑的熱水中，間歇或連續(xù)離析聚碳酸酯樹脂，非溶劑與水之比為0.2～1∶1(體積比)聚碳酸酯溶液與水之比為0.3～0.7∶1(體積比)，每釜停留時間20～40分鐘。(2)同時蒸出精溶劑。(3)非溶劑與水的共沸蒸汽循環(huán)使用；(4)聚碳酸酯粒狀樹脂的堆積密度0.35～0.5g/cm3，粒徑1～5mm，透光率90%以上，色差1～3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于非溶劑為芳烴如苯、甲苯、氯苯或二甲苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于非溶劑為烷烴如正庚烷，正己烷或環(huán)己烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，其特征在于由置代塔[1]和1～4個帶強力攪拌、由溢流管連接的釜[2]、[3]、[4]組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述設(shè)備，其特征在于置代塔[1]上半部為精餾段，下半部為提餾段，中部設(shè)進料管、底部設(shè)較粗的出料管。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述設(shè)備，其特征在于由置代塔[1]和三個帶強力攪拌、由溢流管連接的釜[2]、[3]、[4]組成。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于介面縮聚合成聚碳酸酯(PC)溶液熱水離析制取粒狀樹脂的方法，采用1-4個串聯(lián)釜裝置，將PC溶液滴入含有非溶劑的熱水中，間歇或連續(xù)進行離析、同時蒸出純?nèi)軇侨軇┭h(huán)使用。常用的非溶劑有正己烷，正庚烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯等，本法非溶劑用量小，生產(chǎn)成本低，工藝簡單，設(shè)備投資少、易于連續(xù)生產(chǎn)，所得樹脂粒徑為1-5mm，堆積密度0.35-0.5g/cm
文檔編號C08J3/12GK1048711SQ8910593
公開日1991年1月23日 申請日期1989年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月13日
發(fā)明者白汝海, 李渭渭, 范自力, 王麗 申請人:化工部成都有機硅應(yīng)用研究技術(shù)服務(wù)中心