含有聚碳酸酯的溶液的纯化方法技术

本发明专利技术涉及一种根据相界面法来生产聚碳酸酯的方法和一种含有聚碳酸酯的溶液的纯化方法，其中，将含有聚碳酸酯的溶液用洗液洗涤几次，每个洗涤步骤之后，用分离单元将洗液从含有聚碳酸酯的溶液中分离出来，并将溶剂蒸发掉，在含有亲水性填料的聚结器中在第一步洗涤之后将含有有机聚碳酸酯的溶液从洗液中分离出来。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产高纯度聚碳酸酯的方法和一种纯化含有聚碳酸酯的溶液的方法。为了采用所谓的相界面法生产聚碳酸酯，将二羟基二芳基烷烃以其碱金属盐的形式与光气在无机碱例如苛性钠存在下和在一种聚碳酸酯易溶于其中的有机溶剂存在下进行多相反应。在反应过程中，水相分布在有机相里面，反应结束后，含有聚碳酸酯的有机相从水相中分离出来，为了去除电解质、残留的单体、催化剂及其中的其它杂质，用水性液体反复洗涤分离出来的有机相，随后，将洗液尽可能完全地分离出来。用水性洗液对含有聚碳酸酯的有机溶液洗涤后，得到一种乳状、混浊的液体。从含聚碳酸酯的有机相中分离出含盐的水相的过程通常借助于所谓的相分离装置分多步进行，相分离装置采用离心机方式操作并且其中根据比重的不同将有机溶液与水性液体相分离。关于聚碳酸酯的纯化方法在文献DE 195 10 061 A1中有报道，其中从制备过程中得到的、包含含聚碳酸酯的有机相和含盐的水相的混合物在第一分离步骤被分离成两相，随后用稀的无机酸洗涤有机相以去除任何可能残留下来的催化剂，得到的两相混合物接着用一个以离心机方式操作的相分离装置从水相主体中分离出来，剩余的含有聚碳酸酯的有机相任选地通过一个或多个聚结器以去除附着的含有盐的残留水，洗涤步骤和相分离都再次反复进行。在本方法中使用的聚结器填充着一种具有强疏水表面的材料例如聚丙烯纤维或聚四氟乙烯纤维。与这种公知的方法比较，本专利技术的目的在于提供一种纯化含有聚碳酸酯的溶液的方法和提供一种生产聚碳酸酯的方法，其在易受干扰性及经济性方面得到了改善，另外，其使得可以得到一种甚至更纯的最终产品，即更纯的聚碳酸酯、共聚碳酸酯或聚脂碳酸酯。通过利用相界面法来生产聚碳酸酯的方法可以达到本专利技术目的，其中，含聚碳酸酯的溶液用水性洗液来洗涤，将洗液从含聚碳酸酯的溶液中分离出来并蒸发溶剂，其中将含有聚碳酸酯的有机溶液和洗液在装有亲水性填料的聚结器中在第一洗涤步骤之后互相分离。本专利技术还涉及一种，其中，将含有聚碳酸酯的溶液用水性洗液洗涤，从含聚碳酸酯的溶液中分离洗液，并将溶剂蒸发掉，其中将含聚合物的有机溶液与水性洗液在装有亲水性填料的聚结器中在第一洗涤步骤之后分离。令人惊奇的是，在聚合后，有机相从水相中分离后及有机相第一次洗涤后，不必要进行在实践中已经应用了几十年的以离心机方式进行的有机相和洗涤用水的第一次分离。此外，不可能预期，如果这些以离心原理为基础的公知的相分离单元被装填有亲水性填料的聚结器替代的话，则甚至可以完全地将它们省去。在公知的用于纯化含有聚碳酸酯的工艺物流的洗涤方法中，在第一洗涤步骤前测得聚碳酸酯中含有250ppm浓度的钠，在第三洗涤步骤后测得含有0.078ppm浓度的钠。如果一个这样的工艺物流被分开，并且将分离的部分在一个多级聚结器洗涤单元中进行洗涤，则在第三个聚结器后测得的聚碳酸酯中钠含量只有0.038ppm。可用于相分离的聚结器是市售的聚结器，例如由Pall GmbH,D-63303 Dreieich或Franken Filter-technik OHG,D-50354 Hürth出售的装填有亲水性填料的聚结器。根据本专利技术方法的一个具体的实施方案，用金属纤维作为亲水性填料，其中，不锈钢纤维是特别优选的。这些金属纤维例如直径为2至50μm,3至7μm并且根据本专利技术一个特别优选的实施方案为4.5至5.5μm。根据另一个优选的实施方案，例如在聚结器中的金属纤维可以为不同的厚度。这样，由纤维厚度为2mm和10mm的金属纤维组成的混合体被证明对相分离特别有效。纤维床的层厚度可以为3至25mm，优选为4至12mm，并且根据特别优选的实施方案可以为5至7mm。理想的是每相单元的物料通过量为大约0.5至5m3/h，特别优选为1.8至2.2m3/h。例如，含聚碳酸酯的有机相可以用水性液体洗涤3至5次，其中，每次都将得到的两相混合物随后在聚结器中分离成有机相和水相。在其中聚结器只用于第一次分离洗涤水的本专利技术的一个实施方案中，用于相分离的其它分离单元优选为过去用于相分离的离心机。仅使用聚结器进行相分离的本专利技术实施方案的一个特别的优点是有机相中聚碳酸酯的浓度可以高于其中利用公知的离心机进行相分离的实施方案中聚碳酸酯的浓度。在后一方法中有机相中聚碳酸酯的浓度以重量计不可以高于非水有机相的14％，而根据本专利技术的仅使用聚结器进行相分离的方法，可以使聚碳酸酯的浓度在洗涤过程中相对于有机相以重量计能够达到15至20％，在此浓度范围内，例如，有机相的粘度为100至1400mPas，优选为150至1000mPas，根据一个特别优选的实施方案，其有机相的粘度为180至700mPas。根据本专利技术的另外一个实施方案，将混合泵，特别是离心泵，或混合喷嘴，用于洗液的混合。当洗液用这些处理单元进行混合时，与使用静态混合器相比较，聚碳酸酯纯度可以增加到两倍。根据本专利技术纯化或生产的聚合物是聚碳酸酯，包括均聚碳酸酯、共聚碳酸酯及二者的混合物。根据本专利技术的聚碳酸酯可以是芳香族聚酯碳酸酯或者是与芳香族聚酯碳酸酯混合存在的聚碳酸酯。下面用“聚碳酸酯”来代表上述聚合物。根据本专利技术的聚碳酸酯是通过所谓的相界面法(H.Schnell“聚碳酸酯的化学和物理”，Polymer Reviews,Vol.9,page33 etseq.,Interscience Publishers,New York(1964))来制得的。根据本专利技术作为起始原料优选使用的化合物是具有通式HO-Z-OH的双酚，其中Z是一个含有6至30个碳原子，并包含一个或多个芳香基团的二价有机基团。这种化合物的例子包括下列双酚二羟基联苯、双(羟基苯基)烷烃、茚满双酚、双(羟基苯基)醚、双(羟基苯基)砜、双(羟基苯基)酮和α,α’-双(羟基苯基)二异丙基苯。特别优选的属于上述一组的双酚包括双酚A、四烷基双酚A、4,4-(间亚甲苯基二异丙基)双酚(双酚M)和双酚-三甲基环己酮(BP-TMC)，也任选地包括其混合物，特别优选的共聚碳酸酯是以双酚A单体和1,1-二(4-羟基苯基)-3,5-三甲基环己酮为基础的那些。根据本专利技术可以使用的双酚化合物与碳酸的化合物、特别是碳酰氯发生反应。根据本专利技术的聚酯碳酸酯通过用前面所提及的双酚与至少一种芳香族二羧酸和任选地碳酸反应来制备。合适的芳香族二羧酸例如包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、3,3’-或4,4’-联苯二羧酸和苯甲酮二羧酸。在本专利技术方法中使用的惰性有机溶剂例如包括二氯甲烷，各种二氯乙烷和氯丙烷化合物，氯苯和氯甲苯。优选使用二氯甲烷和二氯甲烷与氯苯的混合物。使用诸如叔胺，N-烷基吡啶或鎓盐作为催化剂能够加速反应。优选使用三丁胺，三乙胺和N-乙基吡啶作为催化剂。单官能酚例如苯酚、枯基苯酚、对-叔丁基苯酚或4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚可以作为链中止剂或分子量调节剂。例如靛红双甲酚可以用作支化剂。根据本专利技术为了制备高纯度的聚碳酸酯，将双酚溶解在碱水相中，优选苛性钠水溶液中。将制备聚碳酸酯可能必需的链中止剂溶解在碱水相中，其量为1.0至20.0mol％/mol双酚，或以在惰性有机相中的不溶形式加入后者中。随后，将碳酰氯通过包含其它反应组分的混合物，进行聚合反应。聚碳酸酯中碳酸酯基部分，即最多约80mol％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用相界面法生产聚碳酸酯的方法，其中将含聚碳酸酯的溶液用洗液反复洗涤，每个洗涤步骤之后，都用分离单元将洗液与含聚碳酸酯的溶液分离，并将溶剂蒸发，其特征在于：在含有亲水填料的聚结器中在第一洗涤步骤之后将含聚碳酸酯的有机溶液和洗液互相分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R巴克森德尔，C科尔德兹，L兰德，J霍伊泽尔，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]