一种粗聚碳酸酯溶液的纯化方法技术

本发明专利技术涉及一种界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。该方法首先采用传统的洗涤分离工艺得到初步纯化的聚碳酸酯溶液，再采用一步或多步闪蒸将聚碳酸酯溶液中的微量水脱除，并过滤除去析出的盐类杂质，最终得到高纯度的聚碳酸酯溶液。本发明专利技术充分利用水与溶剂共沸的特点，采用一步或多步闪蒸过滤，大幅降低了聚碳酸酯溶液中的杂质残留，最终溶液中含水率可降低至0.1wt％以下，制得的聚碳酸酯产品中氯化钠残留小于100ppb，从而降低了产品黄度和雾度，提高产品品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。
技术介绍
界面缩聚法生产聚碳酸酯工艺是将双酚溶解在碱金属水溶液中，以其碱金属盐的形式和溶解在与聚碳酸酯互溶的溶剂(通常为二氯甲烷或氯苯)中的光气进行界面缩聚反应制备高分子树脂，但此过程中光气也会同时发生水解和碱解副反应，生成大量的碳酸盐和氯化盐。通常的工艺是将所得的聚碳酸酯有机相溶液与含盐和残留单体的水相进行分离得到粗聚碳酸酯溶液，粗聚碳酸酯再经过洗涤纯化并脱除溶剂得到聚碳酸酯树脂。通常在界面缩聚反应过程中，由于实质上水和溶剂存在一定的互溶度，例如在25℃下水在二氯甲烷中的溶解度约为0.18％，二氯甲烷在水中的溶解度约为1.32％，因此在界面缩聚反应结束时，将含聚碳酸酯的有机相和含盐及残留单体的水相分离后，所得到的聚碳酸酯溶液中会至少残留有达到饱和溶解度的水，这些微量的水又会把盐份带入有机相。一般反应结束后将含有聚碳酸酯的有机相从水相中分离出来后，为了去除有机相内所含的杂质，需要采用水相清液反复洗涤，再将上述有机相和水相混合溶液分离得到纯化的聚碳酸酯溶液。洗涤工艺通常需要多步洗涤，但无法有效降低有机相中的残留水份，最终残留的盐份含量仍较高。另外，为提高有机相中水份洗脱效果，通常也会采用提高分离程度的措施来改善，而这又会导致水相中残留少量聚碳酸酯，影响后续处理。现有技术关于界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法中，主要采用>洗涤分离工艺。中国专利CN1461322中采用塔板式倾析器与聚结器和离心机的组合作为分离器，两步水洗来纯化有机相，最终有机相溶液中含水率为0.5wt％，水相残留聚碳酸酯0.09wt％。中国专利CN1648153A中采用直列混合器和聚结分离器来纯化粗聚碳酸酯溶液，最终有机相溶液中的含水率大于0.2wt％。美国专利US5260418中给出了采用离心分离工艺纯化粗聚碳酸酯溶液，最终有机相溶液中含水率为0.2wt％，聚碳酸酯树脂中钠离子残留小于1ppm。美国专利US6384185中通过控制乳液结构来纯化粗聚碳酸酯溶液，最终有机相溶液中的含水率为0.2wt％。美国专利US4316009中采用纤维填料的吸水、憎水性来分离洗涤水相，最终有机相溶液中含水率在0.16～0.6wt％之间。上述传统的粗聚碳酸酯纯化工艺中，普遍采用洗涤分离工艺，最终纯化后的聚碳酸酯溶液中含水率仍在0.2wt％左右，且制得的产品盐份残留量较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可有效提高水份和盐份去除率的界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法。本专利技术不仅能显著降低聚碳酸酯溶液中的含水率，还能有效降低产品中的盐类杂质残留，提高精制效果，从而有效防止在后续工艺过程中水份对聚碳酸酯树脂及抗氧剂的水解副反应，同时提高产品纯度，提升产品品质。为解决上述技术问题，本专利技术利用聚碳酸酯溶液中的溶剂与水共沸的特点，采用传统洗涤分离和闪蒸过滤相结合的工艺，利用闪蒸工艺降低聚碳酸酯溶液中的水份，进一步采用过滤工艺脱除析出的盐份，最终得到高度纯化的聚碳酸酯溶液。本专利技术提供了一种界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法，所述方法包括如下步骤：a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入纯水混合得到有机相和水相，然后分离除去水相得到初步纯化的有机相聚碳酸酯溶液a；b)闪蒸脱除步骤a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，得到脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b；c)向步骤b)脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b中补加入步骤b)中脱除溶剂量20～120wt％的溶剂进行稀释，得到聚碳酸酯溶液c’，然后闪蒸脱除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，得到聚碳酸酯溶液c”；d)将步骤c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的过滤器过滤，得到高纯度的聚碳酸酯溶液d，最后经脱挥造粒得到高纯度聚碳酸酯树脂。本专利技术所述粗聚碳酸酯溶液是指本领域界面缩聚法制备的聚碳酸酯溶液经除去水相和催化剂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无机盐类杂质。本专利技术方法所述步骤a)中，纯水是用来洗涤粗聚碳酸酯溶液，作为优选的实施方式之一，粗聚碳酸酯溶液与纯水的质量比为1～15∶1，优选3～12∶1，水油比过低将影响洗脱效果和分离效果，水油比过高会产生大量废水。粗聚碳酸酯溶液和纯水混合可采用静态混合器或搅拌釜，分离除去水相可采用离心分离机、聚结分离器、塔板倾析器、沉降罐等。本专利技术方法所述步骤b)中，将步骤a)得到的聚碳酸酯溶液a闪蒸脱除溶剂得到聚碳酸酯溶液b，闪蒸前的聚碳酸酯溶液a中聚碳酸酯浓度为5～30wt％，优选10～20wt％，闪蒸脱除溶剂量为聚碳酸酯溶液a中溶剂总量的10～50wt％，优选15～40wt％。本专利技术方法所述步骤c)中，向脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b中补加溶剂得到聚碳酸酯溶液c’，然后再进行二次闪蒸得到聚碳酸酯溶液c”，或重复稀释加闪蒸步骤以提高水份脱除效果，并促进了盐类杂质的析出；向步骤b)脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b中补加溶剂量为步骤b)中脱除溶剂量20～100wt％，优选30～80wt％，得到聚碳酸酯溶液c’，然后闪蒸脱除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶剂总量10～50wt％的溶剂，优选15～40wt％，得到聚碳酸酯溶液c”。本专利技术方法所述步骤c)中，补加溶剂稀释和闪蒸可重复进行，优选重复1-4次，更优选重复2-3次，但必须控制聚碳酸酯溶液c”的浓度范围在6～40wt％，优选15～35wt％；补加溶剂中的含水率＜0.2wt％，优选＜0.15wt％。本专利技术方法所述步骤d)中，过滤的目的是将步骤c)中析出的盐类除去，作为优选的实施方式之一，过滤器过滤精度应＜5μm，优选＜2μm。本专利技术方法所述步骤d)中，在完成聚碳酸酯溶液的纯化后可加入一定量的抗氧剂来捕捉自由基、分解过氧化物、螯合金属和路易斯酸，防止产品降解，改善产品外观和性能，再脱挥造粒制备高纯度聚碳酸酯树脂。所述的抗氧剂包括亚磷酸酯类和受阻酚类，优选亚磷酸酯类。.本专利技术方法中所述的溶剂和补加溶剂可以是二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、甲苯或氯苯，优选二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷或四氯乙烷，更优选二氯甲烷，补加溶剂与聚碳酸酯溶液中的溶剂相同。本专利技术可大大降低对前期聚合物溶液洗涤工艺的要求，减少洗涤步骤，降低混合分离要求，从而有效降低成本。本专利技术充分利用溶解聚碳酸酯的溶剂与水存在共沸的特点，采用重复稀释、闪蒸的方法，脱除采用传统洗涤分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法，包括如下步骤：a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入纯水混合得到有机相和水相，然后分离除去水相得到初步纯化的有机相聚碳酸酯溶液a；b)闪蒸脱除步骤a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，得到脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b；c)向步骤b)脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b中补加入步骤b)中脱除溶剂量20～120wt％的溶剂进行稀释，得到聚碳酸酯溶液c’，然后闪蒸脱除所述聚碳酸酯溶液c’中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，得到聚碳酸酯溶液c”；d)将步骤c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的过滤器过滤，得到高度纯化的聚碳酸酯溶液d，最后经脱挥造粒得到高纯度聚碳酸酯树脂。

【技术特征摘要】
1.一种界面缩聚法制备的粗聚碳酸酯溶液的纯化方法，包括如下步骤：
a)向所述粗聚碳酸酯溶液中加入纯水混合得到有机相和水相，然后分离
除去水相得到初步纯化的有机相聚碳酸酯溶液a；
b)闪蒸脱除步骤a)所得聚碳酸酯溶液a中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，
得到脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b；
c)向步骤b)脱溶剂后的聚碳酸酯溶液b中补加入步骤b)中脱除溶剂量
20～120wt％的溶剂进行稀释，得到聚碳酸酯溶液c’，然后闪蒸脱除所述聚碳酸
酯溶液c’中占溶剂总量5～70wt％的溶剂，得到聚碳酸酯溶液c”；
d)将步骤c)中制得的聚碳酸酯溶液c”采用＜10μm的过滤器过滤，得
到高度纯化的聚碳酸酯溶液d，最后经脱挥造粒得到高纯度聚碳酸酯树脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中粗聚碳酸酯溶液
与纯水的质量比为1～15∶1，优选3～12∶1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中闪蒸前的聚碳酸
酯溶液a中聚碳酸酯浓度为5～30wt％，优选10～20wt％。
4.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张宏科，宋林嵘，田秦，刘应，华卫琦，
申请(专利权)人：烟台万华聚氨酯股份有限公司，宁波万华聚氨酯有限公司，
类型：发明
国别省市：