專利名稱：穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法。本發(fā)明更特別涉及一種穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其包括使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中連續(xù)反應，該封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道液密連接的多個反應器，該管道包括一根或多根管，其中多個反應器包括至少兩個串聯(lián)連接的反應器，和至少一個固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器，其中將所述或各個過濾器同時或單獨取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部并在反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌，然后再將所得經(jīng)洗滌的過濾器放回反應器-管道系統(tǒng)的管的內(nèi)部，其中用以特定的順序使用的多種不同洗滌劑進行洗滌。通過本發(fā)明方法，可穩(wěn)定地生產(chǎn)無色的、高質(zhì)量芳族聚碳酸酯，同時解決了如下問題所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯表現(xiàn)出大的端羥基比例變化，以及生產(chǎn)裝置的操作變得不穩(wěn)定，以及由于分子量下降或類似原因引起產(chǎn)物顯著損失。因此，本發(fā)明方法在工業(yè)上非常有利。
背景技術(shù)：
近年來，芳族聚碳酸酯作為在耐熱性、抗沖性和透明性方面具有優(yōu)異性能的工程塑料已廣泛用于各種領域。關于生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，到目前為止已進行了各種研究。在研究的方法中，一種利用在芳族二羥基化合物如2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷(在下文中，該化合物經(jīng)常稱作“雙酚A”)和光氣之間界面縮聚的方法已經(jīng)工業(yè)化。
然而，界面縮聚方法的問題在于必須使用有毒的光氣；含氯化合物如副產(chǎn)物氯化氫、副產(chǎn)物氯化鈉以及大量用作溶劑的二氯甲烷有可能腐蝕反應裝置；在分離和除去雜質(zhì)(如氯化鈉)和殘留的二氯甲烷中遇到困難，所述雜質(zhì)對生產(chǎn)的聚合物的性能有不利影響。作為一種由芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，熔融酯交換法通常是已知的，其中通過在熔融狀態(tài)下使芳族二羥基化合物(如雙酚A)和碳酸二芳基酯(如碳酸二苯酯)之間進行酯交換反應而生產(chǎn)芳族聚碳酸酯。與界面縮聚方法相反，熔融酯交換方法具有無需使用溶劑的優(yōu)點。然而，在熔融酯交換方法中，反應必須在高溫和高真空條件下進行，因此產(chǎn)生的問題是所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯可能會變色。此外，由于熔融聚碳酸酯的粘度高，難以從聚碳酸酯中除去外來物質(zhì)，尤其是尺寸極小的外來物質(zhì)顆粒。尺寸極小的外來物質(zhì)顆粒是造成光學缺陷的原因，并且當所得芳族聚碳酸酯用于光學應用領域時，尤其是用于生產(chǎn)光盤時，聚碳酸酯中含有的極小外來物質(zhì)顆粒的存在會引起比特誤差。為解決這一問題，已經(jīng)提出了一種其中將外來物質(zhì)材料從低粘度物料如原料或聚合反應初期的反應混合物中除去的方法。
在這種情況下，本發(fā)明人提出了一種通過在不銹鋼反應器中進行熔融酯交換反應而生產(chǎn)無色芳族聚碳酸酯的方法，其中用含芳族羥基化合物的液體洗滌不銹鋼反應器(例如參見專利文獻1)。通過使用這種方法，可以生產(chǎn)具有高度改進的無色度的芳族聚碳酸酯。然而，在后來的研究中，這種方法顯然具有如下問題。對于在洗滌反應器之后開始的生產(chǎn)過程的初期得到的芳族聚碳酸酯，所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯的端羥基的比例可能會變化，因此可能會發(fā)生生產(chǎn)損失。
作為減小芳族聚碳酸酯中外來物質(zhì)的含量的另一建議，可提及一種其中使用包括至少兩個反應器的反應器-管道系統(tǒng)而生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其中將過濾器在最后反應器的上游固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中(例如參見專利文獻2)。此外，可提及一種其中上述反應器-管道系統(tǒng)提供有用于過濾器之間轉(zhuǎn)換的過濾器轉(zhuǎn)換裝置，以將過濾器交替用于反應器-管道系統(tǒng)中(例如參見專利文獻3)。在該方法中，在將用過的過濾器轉(zhuǎn)換為安裝在反應器-管道系統(tǒng)的過濾器轉(zhuǎn)換裝置中的新過濾器之前，將新過濾器用為含有堿性化合物的芳族羥基化合物的洗滌劑洗滌，然后將用過的洗滌劑排出到反應器-管道系統(tǒng)的外部。在將用過的洗滌劑排出之后，將用過的過濾器通過過濾器轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為洗滌過的新過濾器。通過這種方法，顯著降低了所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯中極小外來物質(zhì)顆粒的含量。然而，在這種方法中，必須長時間洗滌安裝在過濾器轉(zhuǎn)換裝置中的新過濾器。此外，對于在洗滌過濾器之后開始的生產(chǎn)過程的初期得到的芳族聚碳酸酯，端羥基的比例可能會變化，因此可能發(fā)生生產(chǎn)損失。
專利文獻1未審查的日本專利申請公開說明書hei 6-56984專利文獻1未審查的日本專利申請公開說明書hei 6-234845專利文獻1未審查的日本專利申請公開說明書2003-34722發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明待解決的任務本發(fā)明的任務是提供一種穩(wěn)定地生產(chǎn)無色芳族聚碳酸酯的方法，其中該方法可用于穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的芳族聚碳酸酯，并同時解決如下問題，即所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯表現(xiàn)出大的端羥基比例變化，生產(chǎn)裝置的操作變得不穩(wěn)定，以及由于分子量下降或類似原因引起顯著的產(chǎn)物損失。
解決任務的手段在這種情況下，為解決上述問題，本發(fā)明人作出了廣泛和深入的研究。結(jié)果他們出乎意料地發(fā)現(xiàn)，在通過使芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯在包括過濾器的反應器-管道系統(tǒng)中反應而生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的過程中，本發(fā)明的目的可通過進行這樣一種方法而容易地實現(xiàn)，在該方法中，將過濾器取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部并在反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌，然后再將所得經(jīng)洗滌的過濾器放回反應器-管道系統(tǒng)的管的內(nèi)部，其中用以如下順序使用的下述洗滌劑進行洗滌堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，以及芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。本發(fā)明基于這一新發(fā)現(xiàn)才得以完成。在本發(fā)明中，通過用以特定順序使用的上述特定的洗滌劑(即堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，以及芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物)進行上述洗滌，可使過濾器獲得有效的清潔，同時抑制所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯的端羥基比例變化，由此能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的芳族聚碳酸酯。本發(fā)明方法的這些效果從現(xiàn)有技術(shù)看是十分意想不到的。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點由如下詳細描述并結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書將變得顯而易見。
本發(fā)明效果本發(fā)明方法表現(xiàn)出的優(yōu)異效果在于在通過在包括過濾器的反應器-管道系統(tǒng)中進行熔融縮聚反應的芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)過程中，可使過濾器獲得有效的清潔，同時解決了如下問題，即所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯表現(xiàn)出大的端羥基比例變化，生產(chǎn)裝置的操作變得不穩(wěn)定，以及由于分子量下降和變色引起顯著的產(chǎn)物損失。
附圖簡述[

圖1]圖1是用于實踐本發(fā)明方法的生產(chǎn)系統(tǒng)的一種形式的示意圖。
參考數(shù)字說明1a、1b原料的進口2a、2b、9、19、28、36、46排氣口3a、3b用于使原料熔融的熔融混合容器4a、4b、18、27、39攪拌器5a、5b熔融混合物11、20、29、47熔融聚合物6a、6b、12、21、30、37、48排出口7a、7b、13、15、24、33、40、50管8、16、25、34、41進口10儲罐14、23、32、38、49輸送泵17第一垂直攪拌式聚合器裝置22、31、45氣體供入口26第二垂直攪拌式聚合器裝置35水平雙螺桿攪拌式聚合器42金屬絲潤濕的流下式聚合器43多孔板44金屬絲51取料口52過濾器本發(fā)明的最佳實施方式根據(jù)本發(fā)明，提供了一種穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其包括使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中連續(xù)反應，封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道液密連接的多個反應器，該管道包括一根或多根管，其中多個反應器包括至少兩個串聯(lián)連接的反應器，和至少一個固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器，其中將所述或各個過濾器同時或單獨取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部并在反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌，然后再將所得經(jīng)洗滌的過濾器放回反應器-管道系統(tǒng)的管的內(nèi)部，用以如下順序使用的下述洗滌劑進行洗滌堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，和芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。
為更容易理解本發(fā)明，本發(fā)明的主要特征和各種優(yōu)選實施方案如下所列。
1.一種穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其包括使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中連續(xù)反應，封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道液密連接的多個反應器，該管道包括一根或多根管，其中多個反應器包括至少兩個串聯(lián)連接的反應器，和至少一個固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器，其中將所述或各個過濾器同時或單獨取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部并在反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌，然后再將所得經(jīng)洗滌的過濾器放回反應器-管道系統(tǒng)的管的內(nèi)部，用以如下順序使用的下述洗滌劑進行洗滌
堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，和芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。
2.根據(jù)上述第1項的方法，其中堿性化合物的水溶液的pH值為7.5-10。
3.根據(jù)上述第1或2項的方法，其中堿性化合物為堿金屬氫氧化物。
4.根據(jù)上述第3項的方法，其中所述堿金屬氫氧化物是選自由氫氧化鈉和氫氧化鉀組成的組中的至少一個成員。
5.根據(jù)上述1-4中任一項的方法，其中所述芳族單羥基化合物為苯酚。
在下文中，詳細描述本發(fā)明。
在本發(fā)明中，術(shù)語“芳族二羥基化合物”是指由下式表示的化合物HO-Ar-OH其中Ar代表二價芳族基團。
二價芳族基團(Ar基)的優(yōu)選實例包括由下式表示的基團-Ar1-Y-Ar2-其中Ar1和Ar2各自獨立地代表具有5-70個碳原子的二價碳環(huán)或雜環(huán)芳族基團，Y代表具有1-30個碳原子的二價烷基。
在二價碳環(huán)或雜環(huán)芳族基團Ar1和Ar2中，至少一個氫原子可由對反應無不利影響的取代基代替，所述取代基例如選自由鹵原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、苯基、苯氧基、乙烯基、氰基、酯基、酰胺基和硝基組成的組。
優(yōu)選的雜環(huán)芳族基團Ar1和Ar2的實例包括具有至少一個雜原子如氮原子、氧原子或硫原子的芳族基團。二價芳族基團Ar1和Ar2的實例包括未取代或取代的亞苯基、未取代或取代的亞聯(lián)苯基以及未取代或取代的亞吡啶基。二價芳族基團Ar1和Ar2的取代基如上面所述。二價烷基(Y基)的實例包括分別由下面的式(1)表示的有機基團
其中R1、R2、R3和R4各自獨立地代表氫原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、具有5-10個成環(huán)碳原子的環(huán)烷基、具有5-10個成環(huán)碳原子的碳環(huán)芳族基團或具有6-10個成環(huán)碳原子的碳環(huán)芳烷基；k代表3-11的整數(shù)；各個X代表碳原子且具有與之鍵合的R5和R6；各個R5獨立地代表氫原子或具有1-6個碳原子的烷基，以及各個R6獨立地代表氫原子或具有1-6個碳原子的烷基，其中R5和R6相同或不同；以及其中，在各個R1、R2、R3、R4、R5和R6中，至少一個氫原子可由對反應無不利影響的取代基代替，所述取代基例如選自由鹵原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、苯基、苯氧基、乙烯基、氰基、酯基、酰胺基和硝基組成的組。
二價芳族基團(Ar基)的具體實例包括分別由下面的式(2)表示的基團
其中R7和R8各自獨立地代表氫原子、鹵原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、具有5-10個成環(huán)碳原子的環(huán)烷基或苯基；m和n各自獨立地代表1-4的整數(shù)，條件是當m為2-4的整數(shù)時，R7相同或不同，當n為2-4的整數(shù)時，R8相同或不同。
二價芳族基團(Ar基)的其它實例包括由下式表示的基團-Ar1-Z-Ar2-其中Ar1和Ar2如上所定義；以及Z代表單鍵或二價基團，例如-O-、-CO-、-S-、-SO2、-SO-、-COO-或-CON(R1)-，其中R1如上所定義。
這類二價芳族基團(Ar基)的具體實例包括分別由下面的式(3)表示的基團
其中R7、R8、m和n如上所定義。
二價芳族基團(Ar基)的其它具體實例包括未取代或取代的亞苯基、未取代或取代的亞萘基以及未取代或取代的亞吡啶基。在本發(fā)明方法中，芳族二羥基化合物可單獨使用或組合使用。芳族二羥基化合物的代表性實例包括雙酚A。用于本發(fā)明的碳酸二芳基酯由下式(4)表示 其中Ar3和Ar4各自獨立地代表單價芳族基團。
在各個獨立地代表單價碳環(huán)或雜環(huán)芳族基團的Ar3和Ar4中，至少一個氫原子可由對反應無不利影響的取代基代替，所述取代基例如選自由鹵原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、苯基、苯氧基、乙烯基、氰基、酯基、酰胺基和硝基組成的組。Ar3和Ar4相同或不同。
單價芳族基團Ar3和Ar4的代表性實例包括苯基、萘基、聯(lián)苯基和吡啶基。這些基團可以是未取代或由上述基團單取代或多取代。單價芳族基團Ar3和Ar4的優(yōu)選實例包括分別由下面的式(5)表示的那些
碳酸二芳基酯的代表性實例包括由下式(6)表示的未取代或取代的碳酸二苯酯化合物 其中R9和R10各自獨立地代表氫原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有1-10個碳原子的烷氧基、具有5-10個成環(huán)碳原子的環(huán)烷基或苯基；p和q各自獨立地代表1-5的整數(shù)，條件是當p為2或更大的整數(shù)時，R9相同或不同，當q為2或更大的整數(shù)時，R10相同或不同。
在這些碳酸二芳基酯中，優(yōu)選具有對稱結(jié)構(gòu)的碳酸二芳基酯，例如(未取代的)碳酸二苯酯以及用低級烷基取代的碳酸二苯酯如碳酸二甲苯酯和碳酸二叔丁基苯酯。尤其優(yōu)選碳酸二苯酯，其為具有最簡單結(jié)構(gòu)的碳酸二芳基酯。這些碳酸二芳基酯可單獨使用或組合使用。
使用的芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯的比例(即進料比)可因所用芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的類型以及聚合條件(如聚合溫度)而異。碳酸二芳基酯的用量相對于每摩爾芳族二羥基化合物通常為0.9-2.5摩爾，優(yōu)選0.95-2.0摩爾，更優(yōu)選0.98-1.5摩爾。
在本發(fā)明中，將芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯進行熔融縮聚，由此生產(chǎn)芳族聚碳酸酯。根據(jù)本發(fā)明方法得到的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量通常為5000-100000，優(yōu)選5000-30000。熔融縮聚通常在50-350℃，優(yōu)選150-290℃的溫度下進行。隨著反應的進行，芳族單羥基化合物作為副產(chǎn)物產(chǎn)生。通過從反應體系中除去芳族單羥基化合物，可增加反應速率。因此，在本發(fā)明方法中，優(yōu)選使用一種其中將對反應無不利影響的惰性氣體如氮氣、氬氣、氦氣、二氧化碳或低級烴氣體引入以通過惰性氣體帶出的這種方式除去副產(chǎn)物芳族單羥基化合物的方法；或者一種其中在減壓下進行反應的方法。根據(jù)反應系統(tǒng)中的芳族聚碳酸酯的分子量，選擇合適的反應壓力。例如，在聚合初期，優(yōu)選反應壓力為10mmHg至大氣壓力。另一方面，在聚合后期，優(yōu)選反應壓力為20mmHg或更小，更有利的是10mmHg或更小，還更有利的是2mmHg或更小。
本發(fā)明方法使用多個反應器的組合，所述多個反應器通過包括一個或多個管的管道連接。芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯之間的反應可以以分批方式或以連續(xù)方式進行。此外，在本發(fā)明中，熔融縮聚反應可不使用催化劑而進行。然而，如果需要的話，為增加聚合速率，也可在催化劑存在下進行反應。對于催化劑沒有特別限制，只要該催化劑是常用于本領域中的催化劑即可。催化劑的實例包括堿金屬和堿土金屬的氫氧化物，如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈣；硼氫化物和鋁氫化物的堿金屬鹽、堿土金屬鹽和季銨鹽，如氫化鋁鋰、硼氫化鈉和四甲基硼氫化銨；堿金屬和堿土金屬的氫化物，如氫化鋰、氫化鈉和氫化鈣；堿金屬和堿土金屬的醇鹽，如甲醇鋰、乙醇鈉和甲醇鈣；堿金屬和堿土金屬的酚醇鹽，如苯酚鋰、苯酚鈉、苯酚鎂、其中Ar代表芳基的LiO-Ar-OLi以及其中Ar如上所定義的NaO-Ar-ONa；堿金屬和堿土金屬的有機酸鹽，如乙酸鋰、乙酸鈣和苯甲酸鈉；鋅化合物，如氧化鋅、乙酸鋅和苯酚鋅；硼化合物，如氧化硼、硼酸、硼酸鈉、硼酸三甲酯、硼酸三丁酯、硼酸三苯酯，由式(R1R2R3R4)NB(R1R2R3R4)代表的硼酸銨，其中R1、R2、R3和R4如上述式(1)所定義，以及由式(R1R2R3R4)PB(R1R2R3R4)代表的硼酸，其中R1、R2、R3和R4如上述式(1)所定義；硅化合物，如氧化硅、硅酸鈉、四烷基硅、四芳基硅和二苯基.乙基.乙氧基硅；鍺化合物，如氧化鍺、四氯化鍺、乙醇鍺和苯酚鍺；錫化合物，如氧化錫、氧化二烷基錫、羧酸二烷基錫、乙酸錫，錫上鍵合有烷氧基或芳氧基的錫化合物(如三丁氧基.乙基錫)以及有機錫化合物；鉛化合物，如氧化鉛、乙酸鉛、碳酸鉛、堿式碳酸鉛，以及鉛或有機鉛的醇鹽和酚醇鹽；化合物，如季銨鹽、季鹽和季鹽；銻化合物，如氧化銻和乙酸銻；錳化合物，如乙酸錳、碳酸錳和硼酸錳；鈦化合物，如二氧化鈦、鈦的醇鹽和酚醇鹽；以及鋯化合物，如乙酸鋯、氧化鋯、鋯的醇鹽和酚醇鹽以及乙?；徜啞?br> 這些催化劑可單獨使用或組合使用。催化劑的用量基于100重量份芳族二羥基化合物的重量通常為10-8-1重量份，優(yōu)選10-7-10-1重量份。
在本發(fā)明方法中，在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中連續(xù)生產(chǎn)芳族聚碳酸酯，該封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括含有至少兩個串聯(lián)連接的反應器的多個反應器，以及至少一個固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器。
在本發(fā)明中，對反應器沒有特別限制，只要它們可用于生產(chǎn)芳族聚碳酸酯即可。反應器的實例包括攪拌式反應器容器；刮板式薄膜型反應器；離心刮板式薄膜蒸發(fā)型反應器；表面更新式雙螺桿捏合反應器；雙螺桿水平攪拌式反應器；壁潤濕的流下式反應器；具有多孔板的自由落下式聚合器；具有多孔板的且至少一根金屬絲與多孔板連接安裝的金屬絲潤濕的流下式聚合器。這些各種類型的聚合器可單獨使用或組合使用。在本發(fā)明中，對于反應器的材料沒有特別限制，并且可使用任何常用于生產(chǎn)芳族聚碳酸酯所用的聚合器的材料。優(yōu)選聚合器的至少與液體接觸的部分由鐵含量為20％或更高的材料構(gòu)成。此外，從加工性的角度看，尤其優(yōu)選使用不銹鋼。
不銹鋼的實例包括描述于“Sutenresukou Binran(不銹鋼手冊)”，第5版，第13-21頁(由THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN，LTD.日本出版)的那些，即通常含有10-30重量％鉻的不銹鋼(如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體-奧氏體不銹鋼)。不銹鋼的具體實例包括SUS201、SUS202、SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS347、SUS405、SUS430、SUS403、SUS410、SUS431、SUS440C和SUS630；然而，可用于本發(fā)明的不銹鋼并不限于上述那些。在上述不銹鋼中，優(yōu)選使用SUS304、SUS304L、SUS316和SUS316L。此外，可將不銹鋼進行表明處理，例如鈍化、酸洗或拋光。
在本發(fā)明方法中，使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中反應，該封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道液密連接的多個反應器，該管道包括一根或多根管，其中多個反應器包括至少兩個串聯(lián)連接的反應器，和至少一個固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器。在本發(fā)明中，術(shù)語“封閉的反應器-管道系統(tǒng)”是指這樣一種反應器-管道系統(tǒng)，其中除了液密連接不覆蓋必要的開口，例如原料的進口、排氣口和用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口之外，通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道將多個反應器液密連接。在上述反應器-管道系統(tǒng)中，將至少兩個反應器串聯(lián)連接。如果需要的話，可將反應器-管道系統(tǒng)中包括的所有反應器串聯(lián)連接。在反應器-管道系統(tǒng)中，只要至少兩個反應器串聯(lián)連接，則至少兩個反應器可并行連接。例如，當反應器-管道系統(tǒng)包括至少兩個并行連接的反應器時，可進行這樣一種操作，即在并行連接的反應器中使芳族二羥基化合物與碳酸二烷基酯進行起初的酯交換反應，其中并行連接的反應器交替以分批方式操作。對于固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器，當使用多個過濾器時，該系統(tǒng)中的所有反應器均可單獨具有固定在位于各個反應器的下游的管中的過濾器?；蛘?，所述系統(tǒng)中不是所有反應器都可單獨具有固定在位于各個反應器的下游的管中的過濾器。在本發(fā)明中，優(yōu)選過濾器固定在能夠過濾數(shù)均分子量不超過2000的芳族聚碳酸酯的位置，更有利的是固定在能夠過濾芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯的熔融混合物的位置。在連續(xù)生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的過程中，優(yōu)選反應器-管道系統(tǒng)包括多個并行連接的過濾器，以防過濾器堵塞。在這種反應器-管道系統(tǒng)中，當一個過濾器發(fā)生堵塞時，可將堵塞的過濾器容易地轉(zhuǎn)換至新的清潔過濾器，而無需中斷反應器-管道系統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)操作。當過濾器不大可能堵塞時，單個過濾器就令人滿意了。在使用單個過濾器的情況下，過濾器在中斷反應器-管道系統(tǒng)的操作以例如進行定期檢查系統(tǒng)時進行洗滌。此外，當使用未用過的新的過濾器時，可在將其固定在反應器-管道系統(tǒng)的管中之前，將未用過的新的過濾器進行洗滌。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在反應之前的時間點至反應之后的時間點這一期間的至少一個預定時間點，進行將過濾器取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部的操作。例如，可在任何如下時間點，將過濾器取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部過濾器的堵塞已經(jīng)引起施加在過濾器或管道上的壓力接近于過濾器或管道的耐壓限度水平的時間點；過濾器的堵塞已經(jīng)引起所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯的端羥基比例的變化明顯增加或者引起必須降低反應器-管道系統(tǒng)的生產(chǎn)速率的時間點；以及過濾能力降低造成所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯變色的時間點?？墒褂梅謩e裝在過濾器上游和下游位置的壓力傳感器確定過濾器的堵塞。
當反應器-管道系統(tǒng)包括多個過濾器時，可將過濾器同時或單獨取出到反應器的外部。
在本發(fā)明中，在反應器-管道系統(tǒng)的外部，用以特定順序使用的特定洗滌劑進行過濾器的洗滌。具體而言，在反應器-管道系統(tǒng)的外部，用以如下順序使用的下述洗滌劑洗滌過濾器堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，和芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。
用于本發(fā)明的過濾器的類型的實例包括通過在過濾器的孔中捕捉固體物質(zhì)如顆粒而除去雜質(zhì)的深度型過濾器；以及通過在過濾器表面篩動而捕捉固體物質(zhì)的篩式過濾器。篩式過濾器的代表性實例包括金屬絲網(wǎng)和氟樹脂膜過濾器。篩式過濾器具有壽命短的缺點，因為僅其表面是捕捉區(qū)域。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選深度型過濾器，例如燒結(jié)過濾器、葉濾機和燭式過濾器。作為用于過濾器的材料，可以提及鐵含量為20％或更高的材料和氟樹脂，但優(yōu)選由不銹鋼制成的過濾器。
通常使用過濾精度(即孔徑)為20μm或更小的過濾器，但優(yōu)選過濾精度為10μm或更小，更有利的是5μm或更小。對于用于過濾芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物的過濾器，由于該混合物粘度低，可使用具有高過濾精度的過濾器。通常使用過濾精度為5μm或更小，優(yōu)選1μm或更小，更優(yōu)選0.5μm或更小，最優(yōu)選0.2μm或更小的過濾器。此外，可將多個具有不同過濾精度的過濾器串聯(lián)連接，由此延長過濾器的壽命。對所用過濾器的過濾精度(孔徑)的下限沒有特別限制。然而，為了過濾器的實際使用，優(yōu)選過濾器的過濾精度(孔徑)不小于0.1μm。
下面對在本發(fā)明方法中用于洗滌處理過濾器的洗滌劑做出解釋堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，以及芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。
對于用于本發(fā)明方法的堿性化合物沒有特別限制，只要當該堿性化合物為水溶液形式時是弱堿即可。通常而言，當與芳族聚碳酸酯一起加熱時，堿性化合物引起芳族聚碳酸酯變色或使芳族聚碳酸酯的重排反應加速。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選堿性化合物選自上述用作聚合催化劑的化合物的實例。在這些堿性化合物中，優(yōu)選堿金屬化合物，尤其是氫氧化鈉和氫氧化鉀。此外，優(yōu)選堿性化合物的水溶液的pH值為7.5-10，更有利的是8.0-9.5，尤其有利的是8.5-9.0。當堿性化合物的水溶液的pH值為7.5或更大時，堿性化合物的水溶液表現(xiàn)出令人滿意的洗滌效果。當pH值為10或更小時，通過在洗滌處理過濾器之后進行反應而得到的芳族聚碳酸酯的端羥基的比例不會變化很大。
在本發(fā)明中，對于用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器的溫度沒有特別限制。然而，用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器通常在10-100℃，優(yōu)選20-80℃的溫度下進行。此外，對于用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器的所需時間的長度沒有特別限制。然而，取決于堿性化合物的類型、溫度和類似因素，用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器的所需時間的長度通常為數(shù)分鐘至數(shù)百小時，優(yōu)選10分鐘至24小時。在用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器中使用的壓力可以為減壓、大氣壓力和超計大氣壓中的任何一種。在本發(fā)明中，用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器可通過下述方法中的任一種進行其中將過濾器浸泡在含有堿性化合物的水溶液的容器中的浸泡方法，以及一種其中將堿性化合物的水溶液噴霧或淋灑在過濾器上的噴霧或淋灑方法。然而，優(yōu)選的是，用堿性化合物的水溶液洗滌處理過濾器通過將過濾器浸泡在含有堿性化合物的水溶液的容器中而進行。在浸泡方法的情況下，洗滌處理進行一次或多次。
優(yōu)選的是，在用堿性化合物的水溶液洗滌處理之后，將過濾器干燥。對于干燥過濾器的方法沒有特別限制。干燥方法的實例包括空氣干燥、使用烘箱或類似裝置的加熱干燥以及在減壓下的真空干燥。這些方法可單獨使用或組合使用。
在本發(fā)明中，術(shù)語“芳族單羥基化合物”是指由式Ar5OH表示的化合物，其中Ar5與如上所定義的Ar3和Ar4相同。Ar5的具體實例包括由上面的式(5)表示的那些。尤其優(yōu)選具有最簡單結(jié)構(gòu)的苯酚。
在本發(fā)明中，對于用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器的溫度沒有特別限制。然而，用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器通常在比芳族單羥基化合物的熔點高10-300℃，優(yōu)選比芳族單羥基化合物的熔點高10-200℃的溫度下進行。當使用優(yōu)選的苯酚時，優(yōu)選洗滌處理過濾器在50-200℃的溫度下進行。此外，對于用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器的所需時間的長度沒有特別限制。然而，取決于芳族單羥基化合物的類型、溫度和類似因素，用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器的所需時間的長度通常為數(shù)分鐘至數(shù)百小時，優(yōu)選1-100小時。在用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器中使用的壓力可以為減壓、大氣壓力和超計大氣壓中的任何一種。在本發(fā)明中，用芳族單羥基化合物洗滌處理過濾器可以以分批方式或連續(xù)方式進行。當使用分批方式時，用芳族單羥基化合物的洗滌處理進行一次或多次。
在本發(fā)明中，在用芳族單羥基化合物洗滌處理之后，為從過濾器中除去所用洗滌劑，用芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物洗滌處理該過濾器。在本發(fā)明中，要求用于該洗滌處理的上述熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。作為堿性化合物，可使用對堿性化合物的水溶液所列舉的那些。作為洗滌劑的上述熔融混合物的實例包括用于生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的原料單體的熔融混合物，該熔融混合物含有1-10000ppb的氫氧化鈉。優(yōu)選的是，例如通過一種其中在150-230℃的溫度下將熔融混合物裝入過濾器然后從過濾器排出的方法，其中該裝入/排出操作重復數(shù)次，以進行用熔融混合物的洗滌處理。
在通過熔融縮聚生產(chǎn)芳族聚碳酸酯中，本領域熟練技術(shù)人員通常已知的是，由于在反應過程中與氧氣接觸，芳族聚碳酸酯遭受變色。因此，優(yōu)選在洗滌處理和熔融縮聚過程中，防止氧氣漏入反應器-管道系統(tǒng)中。在本發(fā)明中，為了通過一種其中過濾器的洗滌短時間進行的生產(chǎn)方法以獲得沒有變色的芳族聚碳酸酯，在上述洗滌處理之前，用惰性氣體吹掃反應器-管道系統(tǒng)是有效的。還優(yōu)選的是，在減壓下將用作洗滌劑的芳族單羥基化合物脫氣，由此降低洗滌劑的氧氣濃度。此外，為得到?jīng)]有變色的芳族聚碳酸酯，還有效的是，在完成上述洗滌處理過濾器和啟動熔融縮聚之間這一過程中，防止氧氣漏入到反應器-管道系統(tǒng)中。
實施例在下文中，將參考如下實施例和對比例更詳細描述本發(fā)明，這些實施例不應理解為限制本發(fā)明范圍。
芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量(在下文中，經(jīng)?？s寫為“Mn”)通過凝膠滲透色譜法(GPC)(溶劑四氫呋喃)，利用對單分散的標準聚苯乙烯試樣得到的分子量轉(zhuǎn)化校正曲線而測量，其中分子量轉(zhuǎn)化校正曲線由下式表示MPC＝0.3591MPS1.0388其中MPC代表芳族聚碳酸酯的分子量，和MPS代表標準聚苯乙烯的分子量。
洗滌劑的苯酚含量通過液相色譜法測量。
根據(jù)CIELAB法(Commission Internationale de l’Eclairage 1976 LabDiagram)，對各自厚度為3.2cm的試樣評價芳族聚碳酸酯的顏色，以及試樣的黃度用b*-值表示。
芳族聚碳酸酯的端羥基比例(摩爾％)通過1H-NMR測量。
實施例1使用圖1所示的方法生產(chǎn)芳族聚碳酸酯。具體而言，在此處使用的反應器-管道系統(tǒng)中，用于使原料熔融的熔融混合容器3a和3b以分批方式交替操作，同時以連續(xù)的方式操作系統(tǒng)的其余部分，其包括儲罐10和反應器。各個熔融混合容器3a和3b以及各個垂直攪拌式聚合器裝置17和26均裝有攪拌槳片。在熔融混合容器、垂直攪拌式聚合器裝置和儲罐10的每一個中，與液體接觸的部分均由SUS 316L不銹鋼制成。
過濾器52由兩個交替使用的線路過濾器(line filter)組成。各個線路過濾器由SUS 316不銹鋼制成且其絕對過濾精度為0.3μm(各個線路過濾器由Fuji Filter MGF.Co.，Ltd.，(日本)制造并售賣；尺寸60mmφ×260mm；過濾面積0.12m2)。將交替用作過濾器52的兩個線路過濾器(在下文中稱為第一過濾器和第二過濾器)并行地固定在管中，從而使這兩個過濾器可相互轉(zhuǎn)換，由此使得能夠在生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的過程中交替使用它們。水平雙螺桿攪拌式聚合器35裝有雙軸攪拌槳片，其中L/D＝6且旋轉(zhuǎn)直徑為140mm。在水平雙螺桿攪拌式聚合器35中，與液體接觸的部分由SUS 316不銹鋼制成。金屬絲潤濕的流下式聚合器42裝有多孔板43，該多孔板具有50個各個直徑為5mm的孔。在具有多孔板的金屬絲潤濕的流下式聚合器42中，與液體接觸的部分由SUS 316L不銹鋼制成。此外，具有多孔板的金屬絲潤濕的流下式聚合器42裝有由SUS 316L不銹鋼制成的金屬絲44，其中各個金屬絲44的直徑為1mm，并且從多孔板43的相應孔的中心垂直懸掛至金屬絲潤濕的流下式聚合器42底部的儲罐部分，從而使熔融聚合物不自由落下，而是沿著金屬絲往下流并與金屬絲接觸。金屬絲潤濕的流下距離為8m。在將熔融混合容器和聚合器連接的各個管7a、7b、13、15、24、33、40和50中，與液體接觸的部分由SUS 316L不銹鋼制成。
熔融單體混合物在以分批方式交替操作的熔融混合容器3a和3b中生產(chǎn)。在各個熔融混合容器3a和3b中的熔融混合條件如下反應溫度為180℃，反應壓力為大氣壓，以及用作密封氣體的氮氣(氧氣濃度0.5ppm)的流速為1升/小時。首先，在熔融混合容器3a中裝入80kg雙酚A粉末和碳酸二苯酯粉末的單體混合物(碳酸二苯酯與雙酚A的摩爾比1.10)以及7mg氫氧化鈉并引入氮氣，其中所述粉末各自均已單獨進行過真空脫氣循環(huán)5次(在50mmHg下)。然后，將容器的內(nèi)容物熔融混合5小時，由此得到熔融混合物。將全部熔融混合物5a從熔融混合容器3a通過管7a輸送至儲罐10。待供入儲罐10的熔融混合物5a的數(shù)均分子量(Mn)為360。然后，使用熔融混合容器3b，通過進行與上述基本相同的操作生產(chǎn)另一熔融混合物，由此得到熔融混合物5b。在將儲罐10中含有的所有熔融聚合物11輸送至位于下游的反應器之前，將熔融混合物5b輸送至儲罐10。通過以分批的方式交替使用熔融混合容器3a和3b，重復上述熔融混合與輸送循環(huán)。在操作過程中，將儲罐10在大氣壓下維持在180℃。將輸送至儲罐10的作為熔融聚合物11的熔融混合物通過維持在180℃的過濾器52(第一過濾器)以10kg/小時的流速連續(xù)裝入第一垂直攪拌式聚合器裝置17中。
在熔融聚合物11已從儲罐10轉(zhuǎn)移至其中的第一垂直攪拌式聚合器裝置17中，在其中反應溫度為235℃且反應壓力為100mmHg的聚合反應條件下連續(xù)進行聚合反應，由此得到熔融聚合物20。當在第一垂直攪拌式聚合器裝置17的底部的熔融聚合物20的體積達到20升時，將部分熔融聚合物20連續(xù)供入第二垂直攪拌式聚合器裝置26，從而使熔融聚合物20在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的體積恒定地維持在20升。待供入第二垂直攪拌式聚合器裝置26的熔融聚合物20的數(shù)均分子量為850。
在第二垂直攪拌式聚合器裝置26中，在其中反應溫度為251℃且反應壓力為6mmHg的聚合反應條件下連續(xù)進行聚合反應，由此得到熔融聚合物29。當在第二垂直攪拌式聚合器裝置26的底部的熔融聚合物29的體積達到20升時，將部分熔融聚合物29連續(xù)供入水平雙螺桿攪拌式聚合器35，從而使熔融聚合物29的體積恒定地維持在20升。待供入水平雙螺桿攪拌式聚合器35的熔融聚合物29的數(shù)均分子量為2400。
在水平雙螺桿攪拌式聚合器35中，在其中反應溫度為263℃其反應壓力為1.0mmHg的聚合反應條件下連續(xù)進行聚合反應，由此得到熔融聚合物。當在水平雙螺桿攪拌式聚合器35的底部的熔融聚合物的體積達到10升時，將熔融聚合物連續(xù)供入金屬絲潤濕的流下式聚合器42，從而使在水平雙螺桿攪拌式聚合器35中的熔融聚合物的體積恒定地維持在10升。待供入金屬絲潤濕的流下式聚合器42的熔融聚合物的數(shù)均分子量為4500。
在金屬絲潤濕的流下式聚合器42中，在其中反應溫度為261℃，反應壓力為0.6mmHg的聚合反應條件下，連續(xù)進行金屬絲潤濕的流下式聚合反應，由此得到熔融聚合物47。當在金屬絲潤濕的流下式聚合器42的底部的熔融聚合物47的體積達到20升時，將熔融聚合物47通過管50從金屬絲潤濕的流下式聚合器42中連續(xù)排出并通過取料口51取出，從而使在金屬絲潤濕的流下式聚合器42中的熔融聚合物47的體積恒定地維持在20升。這樣就得到了芳族聚碳酸酯。對于在反應器-管道系統(tǒng)的操作達到穩(wěn)定狀態(tài)之后由取料口51取出的芳族聚碳酸酯，其數(shù)均分子量為8500，并且基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量以端羥基量表示的端羥基比例為27摩爾％。
隨后，按如下洗滌過濾器52(第一過濾器)。首先，將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第一過濾器轉(zhuǎn)換至第二過濾器。然后，將第一過濾器取出到反應器-管道系統(tǒng)的外部并在反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌。具體而言，將第一過濾器在含有氫氧化鈉水溶液(pH值為9)的容器中在室溫(25℃)下浸泡1小時，以使第一過濾器全部與溶液接觸，由此進行第一過濾器的第一次洗滌。然后，從該容器中取出所得經(jīng)洗滌的第一過濾器并干燥。隨后，將苯酚裝入第一過濾器中并在60℃下保持1小時，由此進行第一過濾器的第二次洗滌。在第二次洗滌完成之后，從第一過濾器中排出苯酚。隨后，將熔融混合物(數(shù)均分子量為360)從儲罐10輸送并裝入第一過濾器中。將在第一過濾器中的熔融混合物在60℃下保持1小時，然后從第一過濾器中排出，由此進行第一過濾器的第三次洗滌。這樣就完成第一過濾器的洗滌。隨后，將第一過濾器再放回反應器-管道系統(tǒng)的內(nèi)部，并將穿過過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至經(jīng)洗滌的第一過濾器，以使熔融聚合物流過經(jīng)洗滌的第一過濾器。如此連續(xù)生產(chǎn)芳族聚碳酸酯。在洗滌第一過濾器之后的芳族聚碳酸酯的生產(chǎn)中，從取料口51穩(wěn)定地得到并取出芳族聚碳酸酯。所得芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量為8500，并且基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例為27摩爾％。在經(jīng)洗滌的過濾器再放回反應器-管道系統(tǒng)之后10小時的時間點，測量了從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的b*值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該b*值小至3.0，這是好的。
對比例1重復與實施例1基本相同的程序，不同之處在于根本不洗滌第一過濾器。緊接著在將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至第一過濾器(使用后沒有洗滌)之后，麻煩就發(fā)生了在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的液面劇烈波動。然后，從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量降至4800；基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例增高至73％；并且b*值為5.2，這非常差。直到從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的分子量和端羥基比例回復到與在穩(wěn)定操作反應器-管道系統(tǒng)時所得到的芳族聚碳酸酯的那些值相同的值，需要長達24小時的時間，即，發(fā)生了大的產(chǎn)物損失。
對比例2重復與實施例1基本相同的程序，不同之處在于不使用氫氧化鈉水溶液(作為洗滌劑)，而使用不含堿性化合物的水(pH7)。緊接著在將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至經(jīng)洗滌的第一過濾器之后，麻煩就發(fā)生了在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的液面劇烈波動。然后，從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量降至4900；b*值為5.9，這非常差；并且基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例增高至72％。直至從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的分子量和端羥基比例回復到與在穩(wěn)定操作反應器-管道系統(tǒng)時所得到的芳族聚碳酸酯的那些值相同的值，需要長達24小時的時間，即，發(fā)生了大的產(chǎn)物損失。
對比例3重復與實施例1基本相同的程序，不同之處在于使用水代替苯酚(作為洗滌劑)。緊接著在將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至經(jīng)洗滌的第一過濾器之后，麻煩就發(fā)生了在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的液面劇烈波動。然后，從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量降至5300；b*值為4.9，這非常差；并且基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例增高至69％。直至從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的分子量和端羥基比例回復到與在穩(wěn)定操作反應器-管道系統(tǒng)時所得到的芳族聚碳酸酯的那些值相同的值，需要長達24小時的時間，即，發(fā)生了大的產(chǎn)物損失。
對比例4重復與對比例3基本相同的程序，不同之處在于不使用氫氧化鈉水溶液(作為洗滌劑)，而使用氫氧化鉀水溶液(pH11)。緊接著在將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至經(jīng)洗滌的第一過濾器之后，在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的液面沒有波動。然而，然后從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量升高至9200；基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例降至23％；并且b*值為6.0，這非常差。直至從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的分子量和端羥基比例回復到與在穩(wěn)定操作反應器-管道系統(tǒng)時所得到的芳族聚碳酸酯的那些值相同的值，需要長達30小時的時間，即，發(fā)生了大的產(chǎn)物損失。
對比例5重復與實施例1基本相同的程序，不同之處在于按如下進行第一過濾器的洗滌。將含有300ppb氫氧化鈉的苯酚裝入第一過濾器中并在150℃下保持1小時，然后從第一過濾器中排出苯酚。隨后，將熔融混合物(數(shù)均分子量為360)從儲罐10輸送并裝入第一過濾器中。將在第一過濾器中的熔融混合物在180℃下保持1小時，然后從第一過濾器中排出。如此就完成了第一過濾器的洗滌。緊接著在將穿過管中的過濾器52的熔融聚合物的流動路徑從第二過濾器轉(zhuǎn)換至經(jīng)洗滌的第一過濾器之后，麻煩就發(fā)生了在第一垂直攪拌式聚合器裝置17中的液面劇烈波動。然后，從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的數(shù)均分子量降至5000；b*值為5.2，這非常差；并且基于芳族聚碳酸酯的所有端基的量，以端羥基量表示的端羥基比例增高至68％。直至從取料口51取出的芳族聚碳酸酯的分子量和端羥基比例回復到與在穩(wěn)定操作反應器-管道系統(tǒng)時所得到的芳族聚碳酸酯的那些值相同的值，需要長達24小時的時間，即，發(fā)生了大的產(chǎn)物損失。
工業(yè)實用性本發(fā)明方法可有利地用于穩(wěn)定地生產(chǎn)無色芳族聚碳酸酯，同時解決了如下問題所生產(chǎn)的芳族聚碳酸酯表現(xiàn)出大的端羥基比例變化，生產(chǎn)裝置的操作變得不穩(wěn)定，以及由于分子量下降或類似原因引起產(chǎn)物明顯損失。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，其包括使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器-管道系統(tǒng)中連續(xù)反應，所述封閉的反應器-管道系統(tǒng)包括通過朝向用于最終芳族聚碳酸酯產(chǎn)物的排出口的管道液密連接的多個反應器，所述管道包括一根或多根管，其中所述多個反應器包括至少兩個串聯(lián)連接的反應器，和至少一個固定在所述反應器-管道系統(tǒng)的管中的過濾器，其中將所述或各個過濾器同時或單獨取出到所述反應器-管道系統(tǒng)的外部并在所述反應器-管道系統(tǒng)的外部進行洗滌，然后再將所得經(jīng)洗滌的過濾器放回所述反應器-管道系統(tǒng)的管的內(nèi)部，用以如下順序使用的下述洗滌劑進行所述洗滌堿性化合物的水溶液，芳族單羥基化合物，和芳族二羥基化合物和碳酸二芳基酯的熔融混合物，所述熔融混合物含有1-10000ppb的堿性化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述堿性化合物的水溶液的pH值為7.5-10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述堿性化合物為堿金屬氫氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述堿金屬氫氧化物是選自由氫氧化鈉和氫氧化鉀組成的組中的至少一個成員。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中所述芳族單羥基化合物為苯酚。
全文摘要
一種通過使芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯在封閉的反應器/管道系統(tǒng)中連續(xù)反應而穩(wěn)定地生產(chǎn)芳族聚碳酸酯的方法，該封閉的反應器－管道系統(tǒng)包括通過朝向用于取出芳族聚碳酸酯最終產(chǎn)物的排出口的、由一根或多根管組成的管道液密連接的多個反應器，和至少一個固定在所述管中的過濾器，其中所述多個反應器中至少兩個反應器串聯(lián)連接，該方法的特征在于將過濾器同時或單獨取出到反應器/管道系統(tǒng)的外部；將該過濾器在該系統(tǒng)外部以如下列舉順序用堿性化合物的水溶液、芳族單羥基化合物以及芳族二羥基化合物與碳酸二芳基酯的熔融混合物洗滌，該熔融混合物含有堿性化合物；以及再將過濾器放回系統(tǒng)的管中，以重復使用。
文檔編號C08G64/20GK1946761SQ20058001286
公開日2007年4月11日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者柿原一郎, 八谷廣志 申請人:旭化成化學株式會社