CN101519492A - 用于制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法 - Google Patents
用于制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101519492A CN101519492A CNA2009101307641A CN200910130764A CN101519492A CN 101519492 A CN101519492 A CN 101519492A CN A2009101307641 A CNA2009101307641 A CN A2009101307641A CN 200910130764 A CN200910130764 A CN 200910130764A CN 101519492 A CN101519492 A CN 101519492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phenol
- hydroxy phenyl
- pump
- diaryl carbonate
- polycarbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
- C08G64/22—General preparatory processes using carbonyl halides
- C08G64/24—General preparatory processes using carbonyl halides and phenols
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明涉及用于制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法。本发明涉及一种通过相界法连续制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的方法,其中有机相和水相的混合以及上游低聚步骤或氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯制备步骤这两者都在特殊的泵中实施。
Description
相关申请
本申请要求2008年2月13日提交的德国专利申请No.1020080088412和2008年8月16日提交的德国专利申请No.102008038031.8的权利,这里通过参考将它们完全并入本申请用于所有有用的目的。
技术领域
本发明涉及一种通过相界法(phase boundary process)连续制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法,其中有机相和水相的混合以及上游低聚步骤或单芳基化合物的氯甲酸酯的形成在特殊的泵中实施。
背景技术
Schnell,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Polymer Reviews,卷9,Interscience Publishers,New York,London,Sydney 1964,33-70页;D.C.Prevorsek,B.T.Debona和Y.Kesten,Corporate Research Center,Allied ChemicalCorporation,Morristown,New Jersey 07960:“Synthesis of Poly(ester Carbonate)Copolymers”,Journal of Polymer Science,Polymer Chemistry Edition,卷18,(1980),75-90页;D.Freitag,U.Grigo,P.R.Müliler,N.Nouvertne′,BAYER AG,“Polycarbonates”,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,卷11,SecondEdition,1988,651-692页,和最后Dres.U.Grigo,K.Kircher和P R-Müller,“Polycarbonate[Polycarbonates]”,Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch[PlasticsHandbook],卷3/1,Polycarbonate,Polyacetale,Polyester,Celluloseester[Polycarbonates,Polyacetals,Polyesters,Cellulose Esters],Carl Hanser VerlagMunich,Vienna 1992,118-145页中早已经描述了通过相界法制备聚碳酸酯。
此外,EP-A 0 517 044或EP-A 520 272中也描述了用于制备聚碳酸酯的相界方法:
对于通过相界方法制备聚碳酸酯,最初引入含水碱性溶液或悬浮液中的双酚或不同双酚的混合物的二钠盐的光气化,是在惰性有机溶剂或溶剂混合物(其形成除了水相之外的第二有机相)的存在下进行。主要存在于该有机相中的所得低聚碳酸酯借助于合适的催化剂缩合,得到溶于该有机相中的高分子量聚碳酸酯,可以通过合适的链终止剂(单官能的酚)控制分子量。最后通过各种加工步骤将有机相分离并且将聚碳酸酯从有机相中分离。
可以连续地或间歇地实施聚碳酸酯的合成和碳酸二芳基酯的合成。因此反应可以在搅拌釜、管式反应器、泵循环反应器或搅拌串联釜(stirred tankcascades)或它们的组合中实施,通过使用上述混合元件保证了只有当合成混合物已经完全反应,即不再含有来自光气或氯甲酸酯的任何可水解的氯时,水相和有机相才尽可能分离。
合成低聚碳酸酯的第一步骤根据现有技术实施,例如,在泵循环反应器中;参考例如EP1 249 463 A1、US 2004/0158026 A1、US 6,613,868 B2。在泵循环反应器中,实施加入的光气与同样加入的双酚(或者不同双酚的混合物)的二钠盐的混合和最初的低聚步骤。得到的氯甲酸酯基团与存在的末端酚盐基团反应以获得含有不同端基的生长低聚物(酚盐或氯甲酸酯或这两者混合得到的物种)。在混合物中一定比例的加入的双酚仍然以未反应的形式存在。泵循环反应器具有优点是事实,因为计量加入和浓度变化不会持续不衰减直至最终产物,而是通过在反应混合物进料或排出的设定循环比率下的反混(back-mixing)实现变化的平衡。但是,一个显著的缺点在于对于工业规模有利的参数设定导致相对较宽的分子量分布。进一步的缺点在于泵循环反应器是相对大体积的装置。
碳酸二芳基酯(例如,碳酸二苯酯)的制备通常通过连续方法,通过制备光气和随后在界面处在碱和氮催化剂的存在下单酚与在惰性溶剂中的光气的反应来实施。
在文献中已经原则上描述了例如通过相界法制备碳酸二芳基酯,参见例如Chemistry and Physics of Polycarbonates,Polymer Reviews,H,Schnell,卷9,John Wiley and Sons,Inc.(1964),50/51页。
公开的申请US-A-4 016 190描述了碳酸二芳基酯的制备方法,该方法在高于65℃的温度实施。在该方法中,最初将pH值设低(pH=8到9)然后升高(pH=10到11)。
EP1219589 A1、EP1216981 A2、EP1216982 A2和EP784048 A1中描述了通过改进混合和窄温度和pH值分布的保持以及产物的分离而对所述方法的优化。
对于通过相界方法制备碳酸二芳基酯,最初引入的在含水碱性溶液或悬浮液中的单酚或不同单酚的混合物的钠盐的光气化,是在惰性有机溶剂或溶剂混合物(其形成除了水相之外的第二有机相)的存在下进行。借助适合的催化剂主要存在于有机相中的得到的氯甲酸芳基酯(aryl chloroformates)被转化为溶解在有机相中的碳酸二芳基酯。最后通过各种加工步骤分离出有机相并将碳酸二芳基酯从中分离出来。
根据现有技术,用于合成氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯的第一步骤在例如泵循环反应器中实施;参见例如EP 1 249 463 A1、US 2004/0158026 A1、US6,613,868 B2。在泵循环反应器中,实施加入的光气与同样加入的单酚(或不同单酚的混合物)的钠盐的混合以获得氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯。在混合物中一定比例的加入的单酚仍然以未反应的形式存在。泵循环反应器具有优点是事实,因为计量加入或浓度变化不会无衰减而得到最终产物,而是通过在反应混合物进料或排出的设定泵循环比率下的反混实现变化的平衡。但是,一个显著的缺点在于对于工业中有利的参数设定,产物组合物中仍然存在没有完全反应的相当大比例的氯甲酸芳基酯。进一步的缺点在于泵循环反应器是相对大体积的装置。
但是在这些已知的方法中,这些方法的废水中的高残留酚值带来显著的缺点。酚会污染环境并对于废水处理厂导致增加的废水问题并且需要复杂的纯化操作。
因此,WO 03/070639 A1描述了通过用二氯甲烷萃取除去废水中的有机杂质。
通常,从含氯化钠的溶液除去溶剂和有机残留物,并然后必须进行处理。
但是,还已知的是根据EP 1200359 B1(WO2000078682 A1)或US-A-6340736,可以通过臭氧分解实施含氯化钠的废水的纯化,并且其然后适合用于氯化钠电解。臭氧分解的缺点在于该方法非常昂贵。
因此需要一种用于制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的连续相界法,通过该方法,由这一方法产生的双酚或单酚的废水污染可以进一步减少。此外,如果用这种方法获得具有更窄分子量分布的聚碳酸酯而没有例如浓度变化持续不衰减直至最终产物(没有活塞流行为)的可能,则是理想的。同样在碳酸二芳基酯的制备中,这种方法防止了直至最终产物氯甲酸芳基酯基本不衰减的浓度变化。
令人惊奇的是,发现如果有机相和水相的混合以及上游低聚步骤或上游氯甲酸形成都在特殊的泵中通过用于制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的相界法实施,那么能够实现废水的双酚或单酚污染的显著降低。有利的是,在该方法中,同样,浓度变化不会持续地不衰减直至最终产物,因此根据本发明的方法保留了根据现有技术的已知方法的优点,并且其消除了它们的缺点。已知的是,废水的双酚和/或单酚污染的增加,作为对策,需要增加光气和氢氧化钠的添加量,以便完成双酚或单酚的转化。由于根据本发明的方法中废水的双酚和/或单酚污染显著降低,因此还可避免光气和氢氧化钠添加量的增加。尤其从经济的观点上来看这是有利的。此外,由于聚碳酸酯和碳酸二芳基酯制备中更有效的反应,氯甲酸芳基酯的量降低,这使得需要更少量的胺催化剂,从而导致氨基甲酸酯副产物的减少。
发明内容
本发明的实施方案是通过相界方法从双酚或单酚、光气和催化剂,任选地在至少一种链终止剂和/或支化剂的存在下连续制备聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的方法,包括:
(a)连续地混合有机相和水相,所述有机相包含适合于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂和光气,且所述水相包含所述双酚或单酚、水和碱溶液;
(b)使所述双酚或单酚与所述光气在催化剂的存在下反应得到聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物;和
(c)使所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物在具有额外的碱溶液和任选的链终止剂以及任选的其它催化剂的反应器中反应;
其中(a)中所述的连续混合和(b)中所述的反应在泵中实施,其中所述泵
—根据定子-转子原理运行(operates according to the stator-rotor principle);
—是可恒温的(is thermostatable);和
一包括用于所述有机相的入口和用于所述水相的入口,并且任选包含用于催化剂、链终止剂、支化剂、和/或额外碱溶液的入口和至少一个用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的出口。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中在(c)中使用其它催化剂。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵包括用于额外碱溶液的入口和至少一个用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的出口。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵具有一个或更多个转子。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵对于5℃至100℃的温度是可恒温的。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵对于15℃至80℃的温度是可恒温的。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵对于25℃至65℃的温度是可恒温的。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述双酚具有下式的结构:
HO-Z-OH,
其中Z为具有6-30个碳原子的二价有机基团并且其包含一个或更多个芳香基团。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述双酚为对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、二(羟基苯基)烷烃、二(羟基苯基)环烷烃、二(羟基苯基)硫醚(bis(hydroxyphenyl)sulphides)、二(羟基苯基)醚、二(羟基苯基)酮、二(羟基苯基)砜、二(羟基苯基)亚砜、α,α′-二(羟基苯基)二异丙基苯、二(羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(bis(hydroxyphenyl)phthalimidines)或它们的烷基化的、在核上烷基化的或在核上卤化的化合物(the compounds thereof which are alkylated,alkylated on thenucleus,or halogenated on the nucleus)。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述双酚为4,4′-二羟基联苯、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)苯基乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A(BPA))、2,4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(双酚M)、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、2,4-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-丙基]苯、2-羟基二价碳基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮(2-hydroxycarbyl-3,3-bis(4-hydroxyphenyl)phthalimidine)、3,3-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-甲基-苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-苯基苯并[c]吡咯酮或1,1-二-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC)。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述单酚具有式(I)的结构:
其中R为氢,卤素或支链或直链C1-C9烷基或烷氧羰基。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述单酚为苯酚、甲酚、对叔丁基苯酚、对枯基苯酚、对正辛基苯酚、对异辛基苯酚、对正壬基苯酚、对异壬基苯酚、对氯苯酚、2,4-二氯苯酚、对溴苯酚、2,4,6-三溴苯酚、水杨酸甲酯或它们的混合物。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中(a)和/或(b)中的所述泵为离心泵(centrifugal pump)。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述离心泵为周缘轮泵(peripheral wheel pump)。
本发明的另一个实施方案为上述方法,其中所述泵根据单室或多室原理设计(is designed according to the one-chamber or multichamber principle)。
本发明再另一个实施方案是通过相界法用于连续制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的泵,其中所述泵
—根据定子-转子原理运行;
—是可恒温的;和
—包含至少一个用于有机相的入口和至少一个用于水相的入口。
本发明的另一个实施方案为上述泵,其中所述泵进一步包括用于链终止剂、支化剂和/或碱溶液,以及催化剂的入口和至少一个用于聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的出口。
本发明的另一个实施方案为上述泵,其中所述泵连续地实施(1)所述有机相和所述水相的混合,其中所述有机相含有适合所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂和光气,并且所述水相包含双酚或单酚、水和碱溶液,以及(2)所述双酚或所述单酚与光气的反应以获得聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物。
本发明的另一个实施方案为上述泵,其中所述泵为离心泵。
本发明的另一个实施方案为上述泵,其中所述离心泵为周缘轮泵。
附图说明
图1为具有旋转内部设备的周缘轮泵的主体部分的示意图。
图2为使用周缘轮泵通过相界法制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的示意装置。
图2a为使用具有下游泵循环反应器的周缘轮泵通过相界法制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的示意装置。
图3为使用现有技术的玻璃泵循环反应器UR 2制备聚碳酸酯的实验装置(对比实施例)。
图4为对比实施例中使用的玻璃泵循环反应器UR 2的示意装置。
图5为使用根据本发明的周缘轮泵的实验装置。
具体实施方式
本发明因此涉及一种通过相界法由至少一种双酚或单酚、光气和至少一种催化剂,任选在至少一种链终止剂和/或支化剂的存在下连续制备聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的方法,该方法的特征在于:
(a)连续地制备有机相和水相的混合物,所述有机相含有至少一种适于所述聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂以及所有或一些所述光气,和所述水相含有所述一种或多种双酚或一种或多种单酚、水和碱溶液,
(b)实施所述一种或多种双酚或一种或多种单酚和光气的反应,以获得低聚碳酸酯或者获得氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物,
(c)然后添加进一步的碱溶液、任选的一种或多种链终止剂和任选的至少一种其它催化剂,使所述低聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯在至少一个反应器中反应,
其特征在于(a)的有机相和水相的连续混合和(b)的获得低聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯的反应是在一个或更多个泵中实施,其中所述泵
-根据定子-转子原理运行
-是可恒温的,和
-在每一种情况下都具有至少一个用于所述有机相和所述水相的入口和任选地用于催化剂、链终止剂、支化剂和/或额外碱溶液的其它入口,以及至少一个用于含低聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯/碳酸二芳基酯的混合物的出口。
在根据本发明的用于制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的方法中,在该过程中产生的含碱金属氯化物的溶液的至少一些可以再循环到下游碱金属氯化物电解中。
根据本发明使用的一个或多个泵优选根据单室或多室原理设计。
与水相混合前有机相可以已经含有一些或全部所需的光气。优选混合前有机相已经含有全部数量的所需光气,包括过量使用的光气。
在聚碳酸酯制备中将光气引入到有机相中可以以气态或液态的形式实施。基于使用的双酚的总量,使用的过量光气优选为3-100mol%,特别优选为5-50mol%。
在碳酸二芳基酯的制备中将光气引入到有机相中可以以气态或液态的形式实施。基于使用的单酚的总量,使用的过量光气优选为1-100mol%,特别优选为2-50mol%。
水相的pH值应当保持在碱性范围内,优选为8.5-12,在光气计量加入过程中或之后任选地一次或多次计量加入进一步的碱溶液,在添加催化剂之后其应当为10-14。
在与水相混合之前实施光气计量加入,将其全部或部分直接加入到有机相中。也可以将任何部分的光气在与水相混合之前计量加入到水相中或在与水相混合之后计量加入到得到的乳液中。此外,可以将光气全部或部分地计量加入到两个相的合成混合物的再循环的部分流中,该部分物流优选在添加催化剂之前被再循环。特别优选地,在与水相混合之前实施全部光气的计量加入,将其直接加入到有机相中。在所有这些实施方案中,应该保持上述pH值范围,如果适当通过一次或数次计量加入进一步的氢氧化钠溶液或碱溶液或相应地计量加入进一步的二酚(盐)溶液或单酚(盐)溶液。同样地,必须保持温度范围,如果适当通过冷却或稀释。
在碱性介质中,由二羟基二芳基烷烃(双酚)和光气合成聚碳酸酯或由单酚和光气合成碳酸二芳基酯是放热反应,并且在-5℃至100℃的温度范围进行,优选为15℃至80℃,尤其优选为25℃至65℃。
因此根据本发明使用的用于混合和上游低聚步骤或氯甲酸酯形成的一个或多个泵,对于-5℃至100℃,优选为15℃至80℃,特别优选为25℃至65℃的温度必需是可恒温的。
取决于溶剂或溶剂混合物,可以采用大气压力(atmospheric pressure)或超大气压力(superatmospheric pressure)。根据本发明使用的泵可设计用于系统压力高达350bar和450℃。因此它们适用于宽工艺窗口。
在相界法中,优选采用1-50bar的压力范围,特别优选为1-10bar的范围。
有机相可包含一种溶剂或者多种溶剂的混合物。合适的溶剂是芳族和/或脂族氯化烃,优选二氯甲烷、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷和氯苯,及它们的混合物。然而,还可以单独、作为混合物或者额外或作为与氯化烃的混合物,使用芳族烃例如苯、甲苯、间-/对-/邻-二甲苯,或者芳族醚例如苯甲醚;优选二氯甲烷和氯苯及它们的混合物。合成的另一个实施方案使用不溶解聚碳酸酯而仅部分溶胀聚碳酸酯的溶剂。因此也可以结合溶剂而使用聚碳酸酯的非溶剂。在该情况下,如果溶剂搭档(solvent partner)形成第二有机相,则也可以使用可溶于水相中的溶剂例如四氢呋喃、1,3-或1,4-二噁烷或1,3-二氧戊环作为溶剂。
适合的双酚是具有以下通式的那些:
HO-Z-OH
其中Z为具有6-30个碳原子的二价有机基团,其含有一个或更多个芳香基团。可以用于根据本发明的方法的此类化合物的例子为二羟基二芳基烷烃,例如对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、二(羟基苯基)烷烃、二(羟基苯基)环烷烃、二(羟基苯基)硫醚、二(羟基苯基)醚、二(羟基苯基)酮、二(羟基苯基)砜、二(羟基苯基)亚砜、α,α′-二(羟基苯基)二异丙基苯、二(羟基苯基)苯并[c]吡咯酮和它们的烷基化的、在核上烷基化的和在核上卤代的化合物。
优选的双酚为4,4′-二羟基联苯、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)苯基乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A(BPA))、2,4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(双酚M)、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、2,4-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-丙基]苯、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、2-烃基-3,3-二(4-羟基芳基)苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基芳基)-1-芳基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基芳基)-1-芳基-1H-吲哚-2-酮和1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC)。
特别优选的双酚为4,4′-二羟基联苯、1,1-二(4-羟基苯基)苯基乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A(BPA))、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、2-烃基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-甲基-苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-苯基-苯并[c]吡咯酮和1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC)。
这些双酚和其它适合的双酚例如描述于:US-A 2 999 835、US-A3,148,172、US-A 2,991,273、US-A 3 271 367、US-A 4,982,014和US-A 2,999,846,德国公开专利申请DE-A 1 570 703、DE-A 2 063 050、DE-A 2 036 052、DE-A 2 211956和DE-A 3 832 396,法国专利FR-A 1 561 518,H.Schnell的专论Chemistry andPhysics of Polycarbonates,Interscience Publishers,New York 1964,28页及之后的内容,102页及之后的内容,和D.G.Legrand,J.T.Bendler,Handbook ofPolycarbonate Science and Technology,Marcel Dekker New York 2000,72页及之后的内容。
在根据本发明制备均聚聚碳酸酯的情况中,仅仅使用一种双酚;在根据本发明制备共聚碳酸酯的情况中,使用多种双酚,尽管希望使用尽可能纯的原材料,但是对于使用的双酚,以及加入到合成中的所有其它化学品和助剂,当然都有可能受到源自于它们自身的合成、处理和贮存的杂质的污染。
特别适合用于新方法中的单酚为式(I)的酚
其中R为氢、卤素或支链或直链C1-C9-烷基基团或烷氧羰基基团。
因此优选苯酚、烷基苯酚例如甲酚、对叔丁基苯酚、对枯基苯酚、对正辛基苯酚、对异辛基苯酚、对正壬基苯酚和对异壬基苯酚,卤代苯酚例如对氯苯酚、2,4-二氯苯酚、对溴苯酚和2,4,6-三溴苯酚,或水杨酸甲酯。特别优选苯酚。
在本发明的上下文中,碱溶液优选理解为表示氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或它们的混合物,特别优选氢氧化钠溶液。
在碳酸二芳基酯的制备中,用于形成酚盐的碱可以是具有来自以下系列的氢氧化物的碱溶液:Na、K、Li氢氧化物。优选氢氧化钠溶液并且优选在新方法中作为10-55wt%浓度的溶液使用。在使用氢氧化钠或氢氧化钠溶液的情况下,可以通过例如汞齐化方法(amalgam process)或所谓的隔膜方法(diaphragmprocess)制备使用的碱金属氢氧化物或碱溶液。这两种方法都已经长期使用和是本领域的技术人员所熟悉的。在使用氢氧化钠溶液的情况下,优选采用通过隔膜方法制备的那些。
在根据本发明的用于制备聚碳酸酯的方法中水相含有碱溶液、一种或更多种双酚和水,基于双酚的总量,不以钠盐而是以游离双酚计算,基于水溶液的总重量,水溶液的浓度可优选在1-30wt%之间,特别优选在3-25wt%之间变化。非常特别优选地,基于双酚的总量,该水溶液的浓度对于具有大于45000gmol-1的Mw的聚碳酸酯来说可以在3-8wt%之间变化,和对于具有45000或更低Mw的聚碳酸酯来说可以在12-22wt%之间变化。在较高浓度的情况下,可能需要对溶液进行恒温。用于溶解双酚的碱金属氢氧化物,例如氢氧化钠或氢氧化钾,可以以固体的形式使用,或者作为相应的碱水溶液使用。碱溶液的浓度取决于所要求的双酚溶液的目标浓度,但是通常,基于100%浓度的碱溶液,其为5-25wt%,优选为5-10wt%,或者选择较高的浓度之后用水稀释。在具有后续稀释的方法中,使用具有15-75wt%,优选为25-55wt%浓度的碱溶液,任选被恒温。每摩尔双酚的碱金属含量取决于双酚的结构,但是通常为0.25mol碱/摩尔双酚-5.00mol碱/摩尔双酚,优选为1.5-2.5mol碱/摩尔双酚,并且在双酚A用作唯一的双酚的特别优选的情况下为1.85-2.15mol碱。如果使用多于一种的双酚,这些双酚可以一起溶解。由于双酚的溶解性极大地取决于使用的碱的量,所以可能有利的是不使一种溶液包含两种双酚,而是优选各自具有溶解在合适碱溶液中的一种双酚的两种溶液,这两种溶液然后被单独计量加入从而产生正确的混合比。此外,可能有利的是不将一种或多种双酚溶解于碱溶液中,而是溶解于提供有额外的碱的稀双酚溶液中。该溶解过程可以从固体双酚或通常以薄片(scale)或小球(prill)形式开始,或从熔融双酚开始。在使用氢氧化钠或氢氧化钠溶液的情况下,使用的碱金属氢氧化物或碱溶液分别可以例如通过汞齐化方法或所谓的膜方法制备。这两种方法都已经长期使用和是本领域的技术人员所熟悉的。在使用氢氧化钠溶液的情况下,优选使用通过膜方法制备的那些。
在这样的水溶液和/或水相中,所述一种或多种双酚完全或部分地以相应的碱金属盐或二碱金属盐的形式存在。
在碳酸二芳基酯的制备中,反应b)可以通过催化剂例如叔胺、N-烷基哌啶或鎓盐加速。优选使用三丁胺、三乙胺和N-乙基哌啶。
这里使用的胺催化剂可以是开链的或环状的,特别优选三乙胺和乙基哌啶。所述催化剂在新方法中优选作为1-55wt%浓度的溶液使用。
这里,鎓盐理解为表示例如NR4X的化合物,其中R可以是烷基和/或芳基和/或H,且X为阴离子。
光气可以以液态或气态的形式或以惰性溶剂中的溶液的形式用于工艺步骤b)中。
在新方法的步骤b)中,优选使用的惰性有机溶剂是例如二氯甲烷、甲苯、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。
步骤b)的反应优选连续地实施并且特别优选使用几乎没有反混的活塞流。因此这可以例如在管式反应器中实施。两相(水相和有机相)的充分混合可以通过安装的孔板、静态混合器和/或例如泵实现。
在碳酸二芳基酯的制备中,根据步骤b)的反应特别优选在两个阶段中实施。
在优选方法的第一阶段中,通过合并起始材料光气、惰性溶剂(其优选初始是充当光气的溶剂)和单酚(其优选已经预先溶解到碱溶液中)开始反应。在第一阶段中,停留时间典型地在2秒-300秒的范围,特别优选在4秒-200秒的范围。第一阶段的pH值优选通过碱溶液/单酚/光气的比例建立,从而pH值在11.0-12.0的范围,优选为11.2-11.8,特别优选为11.4-11.6。第一阶段的反应温度通过冷却优选保持低于40℃,特别优选低于35℃。
在优选方法的第二阶段中,完成反应以得到碳酸二芳基酯。在该优选的方法中停留时间为1分钟-2小时,优选为2分钟-1小时,特别优选为3分钟-30分钟。在优选方法的第二阶段中,通过pH值的永久监控(pH值优选通过连续方法中原则上已知的方法在线测量)和通过添加碱溶液而相应调节pH值来实施调节。特别调节添加的碱溶液的量使得第二工艺阶段中反应混合物的pH值在7.5-10.5的范围,优选为8-9.5,特别优选为8.2-9.3。第二阶段的反应温度通过冷却优选保持低于50℃,特别优选低于40℃,更特别优选低于35℃。
但是,在本申请中一般提到的或在优选范围中提到的参数或说明也可以相互任意组合,即在各范围和优选范围之间任意组合。
在用于制备碳酸二芳基酯的优选方法中,关于步骤b)中的单酚,光气以1:2-1:2.2的摩尔比使用。掺混溶剂,从而使反应后碳酸二芳基酯以5到60%浓度的溶液,优选为20到45%浓度的溶液形式存在。
根据本发明的适合用于制备碳酸二芳基酯的方法的催化剂优选为叔胺,如举例来说三乙胺、三丁胺、三辛胺、N-乙基哌啶、N-甲基哌啶或N-异丙基哌啶或N-正丙基哌啶,季铵盐如举例来说四丁基铵、三丁基苄基铵和四乙基铵氢氧化物、氯化物、溴化物、硫酸氢盐或四氟硼酸盐,以及对应于上述铵化合物的磷鎓化合物。在文献中这些化合物被描述为典型的相界催化剂,可以商购获得并且为本领域的技术人员所熟悉。可以将所述催化剂单独地、作为混合物或并列和顺续添加到根据本发明的方法中,还任选地在光气化之前,但优选在加入光气之后计量加入,除非将鎓化合物-即铵或磷鎓化合物-或鎓化合物的混合物用作催化剂。在这样的鎓盐催化的情况下,优选在计量加入光气之前添加。可以在没有溶剂的情况下、在惰性溶剂中或作为水溶液实施催化剂的计量加入,其中所述惰性溶剂优选是碳酸二芳基酯的合成中有机相的溶剂或溶剂之一。在使用叔胺作为催化剂的情况下,例如,它的计量加入可以在水溶液中作为它与酸的铵盐实施,所述酸优选为无机酸,特别优选盐酸。对于使用多种催化剂或催化剂总量的部分的计量加入,还可以实施在不同位置或在不同时间的不同计量加入过程。基于使用的单酚的摩尔数,使用的催化剂的总量为0.0001-1.0mol%,优选为0.001-0.2mol%。
对于单酚盐的形成,优选使用1mol碱/mol单酚-5.00mol碱/mol单酚,特别优选为1.1到2.5mol碱/mol单酚。溶解过程可以从固体苯酚或熔融苯酚开始。在氢氧化钠或氢氧化钠溶液的情况中,使用的碱金属氢氧化物或碱溶液可以通过例如汞齐化方法或所谓的隔膜方法制备。这两种方法都是长时间使用的并且是本领域的技术人员熟悉的。在氢氧化钠溶液的情况中,优选使用通过隔膜方法制备的那些。
在这样的水溶液和/或水相中,所述一种或多种单酚完全或部分的以相应的碱金属盐的形式存在。
在根据本发明的方法中,将一个或更多个泵用于混合有机相和无机相以及上游低聚步骤或氯甲酸芳基酯制备步骤。特别是在工业规模中由于容量原因可以使用多个泵。在使用多个泵的情况中,这些泵可以并联和串联连接。优选并联连接多个泵。在根据本发明的方法中,泵起到混合有机相和水性以制备相应乳液的混合单元的作用、用于合成低聚碳酸酯的反应空间的作用和连续输送反应材料的作用。
根据本发明使用的泵根据定子-转子原理运行。其结果为,特别地,在两相混合期间通过剪切作用将能量引入反应混合物中。得到的乳液具有足够大的相界从而在该相界可以发生最优反应。
在根据本发明使用的泵的情况中,泵壳优选为定子,而一个或更多个转子存在于泵的内部。在具有多个转子的情况中,优选将这些转子安装在相同的转子轴上。根据本发明使用的泵优选为离心泵。在优选的实施方案中,这些泵是其转子具有周缘设计(peripheral design)的离心泵(周缘轮泵)。在进一步的优选的实施方案中,这些泵是其转子具有径向设计(radial design)的离心泵(径向轮泵(radial wheel pump))。根据本发明,特别优选根据周缘轮泵原理运行的泵。这种离心泵及其运行模式是本领域的技术人员已知的(参见例如DE 42 20 239 A1)并且可以商购获得。根据本发明使用的这种泵的原理以举例方式并且示意性地在图1中示出。具有单个或多个罩壳,例如举例来说双罩壳的实施方案,是合适的(Embodiments with single or multiple can enclosures,such as,for exampledouble can enclosures,are suitable)。
图1:具有旋转内部设备的周缘轮泵主体部分的示意图。
图1中使用的缩写表示
1 光气/溶剂进料流
2 水性/碱性双酚钠溶液或单酚钠溶液进料流
3 氢氧化钠溶液进料流(NaOH进料流)
4 移出的反应混合物
R 旋转内部设备
S 旋转内部设备上的叶片
K 循环通道
RZ 反应流入侧(吸力侧)
RA 反应流出侧(受压侧)
P 具有旋转内部设备的周缘轮泵的静态壳
图1所示的周缘轮泵具有静态壳P,带有叶片S的旋转内部设备R(此处是桨轮的形式)和在壳中由其产生的从吸力侧到受压侧的循环通道K。与小输送量和用于流动泵的紧凑设计结合,周缘泵可以产生相对高的压力(The peripheralpump can create relatively high pressures in combination with smal ltransported amounts and a compact design for a flow pump)。在输送期间,叶片S之间的被输送的反应混合物将其能量传递给在循环通道中输送的反应混合物。通过推动交换(impulse exchange)实现了压力增加,因为在转子的叶片中以较高的速度流动的液体将能量传递给以较低的速度在循环通道中旋转的液体。
根据本发明使用的泵是可恒温的,即具有用于恒温液体(thermostatingliquid)的进口和出口。用于该恒温液体的流动空间和用于反应材料的反应空间相互之间分隔开,从而不发生质量传递但能进行热交换。
根据本发明使用的泵在每一种情况中都具有至少一个用于有机相和液相的入口(作为到反应空间的进料装置),和至少一个用于含低聚碳酸酯的反应混合物(在聚碳酸酯的制备中)或者用于碳酸二芳基酯制备中在第一步骤中形成的反应混合物的出口(参见图1)。在优选的实施方案中,优选具有用于额外碱溶液和/或双酚(盐)溶液或单酚(盐)溶液以及任选地用于链终止剂和支化剂的其它入口。优选在以后将催化剂加入到下游停留反应器(dwell reactor)中。用于根据本发明的这种反应过程的示意性示例装置在图2中示出。关于下游停留反应器的数目,图2中的图解应理解为仅仅是举例。也可以将多于或少于两个停留反应器连接到下游。
图2:通过使用周缘轮泵的相界方法用于聚碳酸酯或碳酸二芳基酯制备的示意性装置
图2中使用的缩写表示
1 光气/溶剂进料流
2 水性/碱性双酚钠溶液或单酚钠溶液进料流
3 第一氢氧化钠溶液进料流(NaOH进料流1)
4 移出的反应混合物
5 第二氢氧化钠溶液进料流(NaOH进料流2)
6 聚碳酸酯制备中的链终止剂或碳酸二芳基酯制备中的催化剂(任选)
7 催化剂
Pp 周缘轮泵
ST 静态混合器
VR1 停留反应器1
VR2 停留反应器2(任选)
WT 热交换器
DEH 增压泵
TG 分离容器
W 后续洗涤
在根据本发明方法的一个其它实施方案中,也可以将泵循环反应器而不是停留反应器连接到根据本发明使用的泵的下游。根据本发明的方法的这一实施方案将具有通过在上游连接根据本发明使用的泵而可以使用现有装置而不需要对装置进行重大改造的优点。用于这种根据本发明的反应过程的示意性示例装置示于图2a中。关于下游停留反应器的数目仅将图2a中的图解视为举例。也可以将多于或少于两个停留反应器连接到下游。
在泵循环反应器连接到根据本发明使用的泵的下游的方法变体中,起始材料,例如举例来说双酚盐溶液或单酚盐溶液或第一氢氧化钠进料流,或者被完全加入所述泵中或者任选地首先成比例地进料到下游泵循环反应器中。
图2a:使用具有下游泵循环反应器的周缘轮泵通过相界法制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的示意装置
除了图2中使用的之外,图2a中使用的缩写表示
2′ 任选的部分水性/碱性双酚钠溶液或单酚钠溶液的进料流
3′ 任选的部分第一氢氧化钠溶液进料流的进料流(NaOH进料流1′)
EG 脱挥发分容器(devolatilization vessel)
UR 泵循环反应器
AT 排出泵
P 用于保持循环的泵
反应混合物在根据本发明使用的泵中的停留时间优选为20秒-10分钟,特别优选为30秒-5分钟,且非常特别优选为30秒-3分钟。
对于调节聚碳酸酯的分子量,可能任选地需要加入一种或多种单官能链终止剂,例如苯酚(phenol)或烷基酚,特别是苯酚、对-叔丁基苯酚、异辛基苯酚、枯基苯酚、它们的氯甲酸酯或者单羧酸的酰氯或者这些链终止剂的混合物。这些链终止剂任选地与一种或多种二羟基二芳基烷烃一起送入反应中,或者在合成期间在任何所希望的时间加入到合成中,只要光气或氯甲酸端基仍然存在于反应混合物中,在酰氯和氯甲酸酯作为链终止剂的情形下,只要存在所得聚合物的足够的酚端基。然而优选地,在光气化之后,在光气不再存在但催化剂还没有被计量加入的位置或时间加入一种或多种链终止剂,即它们可以在催化剂之前、与催化剂一起或与催化剂平行加入。
以相同的方式,在聚碳酸酯的制备中,可以任选地将一种或多种支化剂或支化剂的混合物加入合成中。然而通常在链终止剂之前加入这些支化剂。例如三酚(trisphenols)、四酚(quarterphenols)、三元或四元羧酸的酰氯或者所述多酚或所述酰氯的混合物被用作支化剂。
适合作为支化剂并且具有三个或多于三个酚羟基的化合物的例子是间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-庚-2-烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟基苯基)环己基]丙烷、2,4-双(4-羟基苯基异丙基)苯酚、四(4-羟基苯基)甲烷。
适合作为支化剂的其他三官能化合物的例子是2,4-二羟基苯甲酸、苯均三酸、氰尿酰氯和3,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(3,3-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindole)。
特别优选的支化剂是3,3-双(3-甲基-4-羟基苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚和1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。
适合用于制备聚碳酸酯的根据本发明的方法的催化剂优选为叔胺,如举例来说三乙胺、三丁胺、三辛胺、N-乙基哌啶、N-甲基哌啶或N-异丙基哌啶/N-正丙基哌啶,季铵盐如举例来说四丁基铵、三丁基苄基铵或四乙基铵氢氧化物、氯化物、溴化物、硫酸氢盐或四氟硼酸盐,以及对应于上述铵化合物的磷鎓化合物。在文献中这些化合物被描述为典型的相界催化剂,可以商购获得并且为本领域的技术人员所熟悉。可以将所述催化剂单独地、作为混合物或并列和顺续添加到根据本发明的方法中,还任选地在光气化之前,但优选在加入光气之后计量加入,除非将鎓化合物-即铵或磷鎓化合物-或鎓化合物的混合物用作催化剂。在这样的鎓盐催化的情况下,优选在计量加入光气之前添加。可以直接、在惰性溶剂中或作为水溶液实施催化剂的计量加入,其中所述惰性溶剂优选是聚碳酸酯合成中有机相的溶剂或溶剂之一。在使用叔胺作为催化剂的情况下,例如,它的计量加入可以在水溶液中作为它与酸的铵盐实施,所述酸优选为无机酸,特别优选盐酸。对于使用多种催化剂或催化剂总量的部分的计量加入,当然还可以实施在不同位置和在不同时间的不同计量加入过程。基于使用的双酚的摩尔数,使用的催化剂的总量为0.001-10mol%,优选为0.01-8mol%,特别优选为0.05-5mol%。
在本发明的上下文中,低聚碳酸酯优选是通式为(I)、(II)和/或(III)的那些,
其中
u 表示0或1-20的整数,优选表示0或1-12的整数,特别优选表示0或1-8的整数,
y 表示1-20的整数,优选为1-12,特别优选为1-8,和
z 表示0或1-20的整数,优选表示0或1-12的整数,特别优选表示0或1-8的整数。
此类低聚物优选具有最高5000g/mol的平均分子量Mw,优选最高3500g/mol,特别优选最高2000g/mol。
本申请上下文中提及的平均分子量为重均分子量(Mw),通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚碳酸酯作为标准物测量。洗出液信号的检测可以例如通过使用折光指数或通过在例如254nm区域中的UV吸收来实施。
离开所述一个或多个泵,含有低聚碳酸酯的反应混合物或含有氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯的反应混合物在至少一个反应器中,加入进一步的碱溶液、任选的一种或多种链终止剂和任选的至少一种进一步的催化剂,被缩合以获得聚碳酸酯,或者进行反应以获得碳酸二芳基酯。在优选的实施方案中,这一反应在多个串联的反应器的级联中实施。适合该反应的反应器是任何期望的反应器设计,例如举例来说搅拌釜,管式反应器,泵循环反应器,它们的级联和它们的组合(参见例如图2或图5)。
为了处理仍然含有痕量的、优选小于2ppm的在聚碳酸酯制备中反应的氯甲酸酯的至少两相的反应混合物,进行沉降以实施相分离。碱性水相任选作为水相全部或部分再循环到聚碳酸酯的合成中,或者进料到将溶剂和催化剂组分分离的废水处理中并且任选再循环到聚碳酸酯的合成中。在所述处理的另一个变形方案中,在有机杂质,特别是来自溶剂和聚合物残留物,被分离后,和任选在例如通过加入氢氧化钠溶液建立一定pH值之后,将盐分离出来并且可以进料到例如氯碱电解(chloralkali electrolysis)中,而水相任选进料回到聚碳酸酯的合成中。
为了处理在碳酸二芳基酯制备中完全反应并且仍然含有至多痕量(优选少于2ppm)氯甲酸芳基酯的至少两相的反应混合物,进行沉降以实施相分离。碱性水相,任选地完全或部分地与洗涤相结合,被进料到废水处理中,其中溶剂和催化剂组分被通过汽提分离并任选地再循环到碳酸二芳基酯的合成中。在所述处理的另一个变体中,在有机杂质特别是溶剂和催化剂残余物被分离之后并任选地在例如通过加入盐酸建立起一定pH值之后,将盐溶液分离出来并且可以进料到例如氯碱电解中,而水相任选地再循环到碳酸二芳基酯的合成中。
然后可以以本领域技术人员已知的各种方式纯化包含聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的有机相以除去碱性、离子或催化污染物。
即使在一个或多个沉降过程之后,任选地经由经过沉降釜、搅拌釜、聚结器或分离器和这些措施的组合而进行协助-任选地可以在每一分离步骤或一些分离步骤中计量加入水,在某些情况下使用主动或被动混合元件-有机相仍然含有部分的细液滴形式的碱性水相和一种或多种催化剂。在碱性水相的该粗分离之后,可以用稀酸、无机酸、羧酸、羟基羧酸和/或磺酸洗涤有机相一次或几次。优选含水无机酸,特别是盐酸、含磷酸(phosphorus acid)、磷酸或这些酸的混合物。这些酸的浓度优选应为0.001-50wt%,优选0.01-5wt%。另外,可以用脱盐的水或蒸馏水重复洗涤有机相。在单个洗涤步骤之后,有机相的分离(任选地分散有部分有机相)借助于沉降釜、搅拌釜、聚结器或分离器或者这些措施的组合进行,在洗涤步骤之间可以计量加入洗涤水,任选地使用主动或被动混合元件。在碳酸酯制备中,在这些洗涤步骤之间或者在洗涤之后,可以任选地加入酸,所述酸优选溶于聚合物溶液所基于的溶剂中。在这里优选使用氯化氢气体、磷酸或含磷酸,这些也可以任选地作为混合物使用。由此获得的经纯化的聚碳酸酯溶液在最后的分离过程之后优选应含有不超过5wt%,优选少于1wt%,非常特别优选少于0.5wt%的水。
可以借助于温度、真空或加热的夹带气体通过溶剂的蒸发或优选蒸馏来进行碳酸二芳基酯从溶液的分离。
通过根据本发明的方法制备的碳酸二芳基酯的特点在于特别高的纯度(GC>99.95%)和非常好的酯交换行为,从而随后能够由其以优异的品质制备聚碳酸酯。
从文献中已知通过熔融酯交换法使用碳酸二芳基酯制备芳香族低聚碳酸酯/聚碳酸酯,并描述于例如Encyclopedia of Polymer Science,Vol.10(1969),Chemistry and Physics of Polycarbonates,Polymer Reviews,H.Schnell,Vol.9,JohnWiley and Sons,Inc.(1964)或US-A-5 340 905中。
可以借助于温度、真空或加热的夹带气体通过溶剂的蒸发来进行聚碳酸酯从溶液的分离。其他分离方法例如为结晶和沉淀。
如果聚碳酸酯溶液的浓缩以及可能地聚碳酸酯的分离是通过蒸掉溶剂、任选地通过过热加热(superheating)和膨胀来进行,则使用术语“闪蒸方法”。这样的方法是本领域技术人员已知的并且描述于例如“Thermische Trennverfahren[热分离方法]”,VCH Verlagsanstalt 1988,114页中。替代性地,如果将加热的载气与将要蒸发的溶液一起向下喷射,则使用术语“喷雾蒸发/喷雾干燥”,举例来说,其描述于Vauck,“Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik[化学工艺工程的基本操作]”,Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 2000,第11版,690页中。所有这些方法都描述于专利文献和教科书中并且是本领域技术人员熟知的。
当通过温度(蒸出)或者技术上更有效的闪蒸工艺除去溶剂时,得到高度浓缩的聚碳酸酯熔体。在闪蒸工艺中,将聚合物溶液在轻微超大气压力下重复加热至高于大气压力下的沸点的温度,并且然后将相对于大气压力过热的这些溶液排入处于低压例如大气压力的容器中。可能有利的是确保浓缩阶段,或者换句话说过热的温度阶段不被选择为过大,而是优选选择2-4阶段过程。
可以通过以下方式从如此得到的高度浓缩聚碳酸酯熔体中除去溶剂残余物:直接由熔体借助于排气式挤出机(参见例如BE-A 866991、EP-A0411510、US-A 4980105、DE-A 3332065)、薄膜蒸发器(参见例如EP-A0267025)、降膜蒸发器、线料蒸发器(strand evaporators)或者摩擦压制(friction compacting)(参见例如EP-A 0460450)除去,还任选地加入夹带剂例如氮气或二氧化碳,或使用真空(参见例如EP-A 003996、EP-A 0256003、US-A 4423207),作为选择还通过随后结晶(参见例如DE-A 3429960)和/或通过在固相中加热逐出溶剂残余物(参见例如US-A 3986269、DE-A2053876)。用于该目的这些方法和所需的装置也描述于文献中并且是本领域技术人员熟知的。
聚碳酸酯粒料可以-如果可能的话-通过将熔体直接纺制(spinning)并且随后造粒得到或者通过使用由其在空气中或在液体,通常为水下进行纺丝的卸料挤出机来得到。如果使用挤出机,添加剂可以在挤出机之前,任选地使用静态混合器,或者通过该挤出机中的侧面挤出机,加入聚碳酸酯熔体中。
作为选择,可以对聚碳酸酯溶液进行喷雾蒸发。在喷雾期间,聚碳酸酯溶液,任选地在加热之后,或者在减压下喷射到容器中,或者在大气压力下借助于喷嘴采用加热的载气例如氮气、氩气或蒸汽(steam)喷射到容器中。在这两种情形中,取决于聚合物溶液的浓度,得到聚合物的粉末(稀)或薄片(浓),从其中同样任选如上述那样必须将最后的溶剂残余物除去。此后,可以借助于配混挤出机和随后的纺制获得粒料。这里同样如上所述可以将添加剂在外围加入或者加入挤出机本身中。通常,由于粉末和薄片的低堆积密度,对于聚合物粉末而言在挤出之前可能需要经过压制步骤。
作为选择,通过加入聚碳酸酯的非溶剂,聚合物可以基本从经洗涤并且任选地仍然浓缩的聚碳酸酯溶液沉淀。该非溶剂充当沉淀剂。这里,有利的是首先加入少量的非溶剂并且任选地还使得在非溶剂的批料加入之间存在等待时间。还可以有利地使用不同的非溶剂。这里,例如将脂族或环脂族烃,特别是庚烷、异辛烷或环己烷,醇例如甲醇、乙醇或异丙醇,酮例如丙酮,或者这些的混合物用作沉淀剂。在沉淀期间,通常将聚合物溶液缓慢加入沉淀剂中。如在喷雾蒸发的情形中描述的那样将由此得到的聚碳酸酯加工成粒料并且任选地引入添加剂。
根据其它方法,通过通入一种或多种聚碳酸酯非溶剂的蒸汽,同时在玻璃化转变温度以下加热,沉淀和结晶产物或无定形固化产物以细粒形式结晶,并且进一步缩合得到更高的分子量。如果低聚物任选地具有不同的端基(酚类和链终止剂末端),则使用术语固相缩合。
添加剂的加入用于增加使用时间或提高颜色稳定性(稳定剂)、简化加工(例如脱模剂、流动改进剂、抗静电剂)或者使聚合物性能适用于某些要求(冲击改性剂例如橡胶;阻燃剂、着色剂、玻璃纤维)。
可以单独地或者在任何所希望的混合物或在多种不同的混合物中一起将这些添加剂加入聚合物熔体中。这可以在聚合物分离期间直接进行或者在所谓的配混步骤中在熔化粒料之后进行。这些添加剂或它们的混合物可以作为固体,优选作为粉末,或者作为熔体加入聚合物熔体中。计量加入的另一种方法是使用添加剂或添加剂混合物的母料或母料混合物。
合适的添加剂描述于例如“Additives for Plastics Handbook,JohnMurphy,Elsevier,Oxford 1999”和”Plastics Additives Handbook,HansZweifel,Hanser,Munich 2001”中。
合适的抗氧化剂或热稳定剂的例子是:烷基化单酚、烷基硫基甲基酚、氢醌类和烷基化氢醌、生育酚类、羟基化硫代二苯醚、烷叉基双酚、O-、N-和S-苄基化合物、羟基苄基化丙二酸酯、芳族羟基苄基化合物、三嗪化合物、酰氨基酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酯、β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸的酯、β-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸的酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸的酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺、合适的硫代协同剂(thiosynergistic agents)、辅助抗氧化剂、亚磷酸酯/盐、亚膦酸酯/盐、膦酸酯/盐和膦烷(phosphanes)、苯并呋喃酮类(benzofuranones)和吲哚满酮类(indolinones)。
优选的抗氧化剂或热稳定剂是有机亚磷酸酯/盐、膦酸酯/盐和磷烷,通常是其中有机基团全部或部分包含任选取代的芳族基团的那些。
合适的用于重金属和用于微量碱的中和的络合剂是例如正或偏磷酸(o-or m-phosphoric acids),全部或部分酯化的磷酸酯或亚磷酸酯。
合适的光稳定剂(UV吸收剂)为例如2-(2’-羟基苯基)苯并三唑类、2-羟基二苯甲酮类、取代和未取代苯甲酸的酯、丙烯酸酯、位阻胺、草酰胺类、2-(2-羟基苯基)-1,3,5-三嗪类或取代的苯并三唑类;特别优选取代的苯并三唑类。
聚丙二醇单独或者与例如砜类或磺酰胺类组合作为稳定剂可以用于防止由γ-射线造成的破坏。
这些和其他稳定剂可以单独或者组合使用,并且以所述形式加入聚合物中。
另外,可以加入加工助剂例如脱模剂,例如长链脂肪酸的衍生物。例如优选四硬脂酸季戊四醇酯和单硬脂酸甘油酯。基于组合物的质量,它们优选以0.02-1wt%的量单独或者作为混合物使用。合适的阻燃添加剂是磷酸酯,即磷酸三苯酯、间苯二酚二磷酸酯,含溴化合物例如溴化磷酸酯、溴化低聚碳酸酯和聚碳酸酯,以及优选地氟化有机磺酸的盐。合适的冲击改性剂是具有接枝在其上的苯乙烯-丙烯腈或甲基丙烯酸甲酯的丁二烯橡胶、具有接枝在其上的马来酸酐的乙丙橡胶、具有接枝在其上的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯腈的丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯橡胶、具有接枝在其上的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯-丙烯腈的互穿硅氧烷和丙烯酸酯网络。
另外,可以加入着色剂例如有机染料或颜料和无机颜料、IR吸收剂,单独地、作为混合物或者与稳定剂、玻璃纤维、(中空)玻璃球或无机填料组合。
可以通过模头将通过聚合物的分离或通过配混制备的聚碳酸酯熔体以线料形式纺制并且用气体例如空气或氮气,或者冷却液体,通常是水,冷却,并且可以在空气中、在惰性气体例如氮气或氩气下,或者在水下在可商购获得的具有例如存在于旋转辊上的切割器的造粒机中将固化的线料造粒。取决于装置的设计,形成具有圆形或椭圆形横截面和粗糙或光滑表面形式的柱状粒料。切边(cut edges)可以是光滑的或者具有带有破碎切边或切边上剩余残渣的玻璃状裂纹。尽可能均匀地形成并且在切边上具有尽可能少的剩余凸起的粒料是理想的。另外,粒料中的粉尘部分(dust fraction)应该保持尽可能低,优选低于100mg/kg粒料。粒料颗粒的直径应该为0.5mm-10mm,优选1-8mm,特别优选3-6mm。粒料颗粒的长度应该为1-10mm,优选2-8mm,重量应为10-50mg,优选15-30mg。优选直径(在椭圆形横截面情形下为平均直径)与长度的比例为0.8-1.2的粒料,并且特别优选具有约1的比例的粒料。这些参数进行尺寸分布测定,优选尽可能窄的分布,即具有尽可能均匀的尺寸的粒料。
应该设计冷却、纺制、造粒和随后采用气体或液体的粒料运输或传输,以及随后的储存,任选地在混合或均化过程之后,以使得不管存在的任何静电荷积聚,尽可能没有杂质施加在聚合物表面、线料表面或粒料表面上,例如粉尘、来自机器的磨损材料(abrasion material)、气溶胶状润滑剂和来自可能使用的水浴或冷却系统的其他液体和盐。
本申请同样涉及根据本发明的方法制备的聚合物。
通过根据本发明的方法制备的聚合物具有窄分子量分布,优选甚至比那些根据现有技术通过相界法制备的聚合物窄。优选地,通过根据本发明的方法制备的聚合物具有1.1到1.6的非均匀性(nonuniformity)N(取决于制备的聚碳酸酯的粘度)。
根据本发明制备的聚碳酸酯适用于例如生产挤出物和模制品,特别是用于透明领域,非常特别为光学应用领域中的那些,例如片材、多壁片材、玻璃制品(glazings)、散射屏(diffuser screens)、灯罩或光学数据储存体,例如音频CD、CD-R(W)、DVD、DVD-R(W)、它们的各种只读或可记录和还任选地可再写形式的小型盘。
另一些应用的例子,但不限制本发明的主题,是:
1.安全屏,其已知在建筑、车辆和飞行器的许多领域中都需要,并且作为头盔的面罩。
2.片材。
3.吹塑体(还参见US-A 2964794),例如1-5加仑水瓶。
4.透明片材,例如实心片材,特别是空腔片材,例如用于覆盖建筑,例如火车站、温室和照明系统。
5.光学数据储存体,例如音频CD、CD-R(W)、DCD、DVD-R(W)、小型盘和随后的发展形式。
6.交通信号灯外壳或交通标志。
7.具有开放或封闭的任选可印刷的表面的泡沫材料。
8.丝和线(还参见DE-A 1137167)。
9.照明应用,对于半透明领域的应用任选使用玻璃纤维。
10.包含硫酸钡和/或二氧化钛和/或氧化锆或者有机聚合物丙烯酸酯橡胶的半透明制剂(EP-A 0634445、EP-A 0269324),用于制备透明和光散射成型制品。
11.精确注塑部件,例如支架如透镜支架;这里任选地使用包含玻璃纤维和任选另外含量的1-10wt%二硫化钼(基于总的模塑面积(mouldingarea))的聚碳酸酯。
12.光学仪器部件,特别是用于照相机和电影摄像机的透镜(DE-A2701173)。
13.光传输介质,特别是光学纤维(EP-A 0089801)和光带(lightingstrips)。
14.用于电导体和用于插头外壳以及连接器和电容器的电绝缘材料。
15.手机外壳。
16.网络接口设备(network interface devices)。
17.用于有机光电导体(organic photoconductors)的载体材料。
18.灯、前灯、灯散射屏或内透镜。
19.医学应用,例如充氧器或透析器。
20.食品应用,例如瓶、陶器(crockery)和巧克力模具。
21.汽车方面中的应用,例如玻璃制品或者与ABS的共混物形式作为保险杠。
22.运动制品,例如障碍滑雪杆(slalom poles)或滑雪鞋扣件。
23.家用制品,例如厨房水槽、洗脸盆、信箱。
24.外壳,例如电气分配器箱。
25.用于电子仪器例如牙刷、吹风机、咖啡机、工作母机(machinetools)例如钻、切割机、刨和锯的外壳。
26.洗衣机舷孔。
27.安全护目镜、太阳镜、矫正镜或它们的透镜。
28.灯罩。
29.包装膜。
30.芯片箱(chip boxes)、芯片支承物、用于Si晶片的箱。
31.其他应用,例如动物棚的门或动物笼。
令人惊奇的是,通过根据本发明的方法也可以降低废水的双酚污染或单酚污染。
对于用于制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的相界法,文献中并没有描述具有三重功能的泵的应用,所述三重功能是作为混合单元、用于低聚步骤或氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯制备步骤的反应空间和输送单元。因此本发明进一步涉及一个或多个泵通过相界法用于连续制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的用途,所述泵
-根据定子-转子原理运行,
-是可恒温的,和
-在每一种情况中具有至少一个用于有机相和水相的入口和任选地用于链终止剂、支化剂和/或额外的碱溶液、催化剂的其它入口,以及至少一个用于含低聚碳酸酯的混合物或含氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯的混合物的出口,
其特征在于有机相和水相的连续混合,该有机相含有至少一种适于聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂和一些或全部光气,和该水相含有一种或多种双酚或一种或多种单酚、水和碱溶液,以及所述一种或多种双酚或一种或多种单酚与光气的提供低聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯和/或碳酸二芳基酯的反应,都在这个泵或这些泵中实施。
以上针对本发明方法早已描述的泵适合该用途。离心泵,特别优选周缘轮泵,特别适合该目的。
上述所有的参考文献均通过引用全部并入本文用于所有有用的目的。
虽然这里展示并描述了某些体现本发明的具体结构,但是对本领域的技术人员而言显而易见的是可以进行各种改变和重置而不背离本发明基础概念的精神和范围,并且本发明不限于这里展示和描述的特定形式。
实施例
在连续相界法中,在每一种情况中通过利用不同的反应器概念制备了聚碳酸酯。在实验中,在其它方面相同的反应设定下,研究了与已知反应器例如泵循环反应器或喷嘴相比,根据本发明使用特殊的泵产生的影响。
在所有的实施例中,反应在乳液中连续地进行,所述乳液含有水和50wt%二氯甲烷和50wt%氯苯的溶剂混合物。使用的链终止剂为对叔丁基苯酚(BUP)。使用的催化剂为N-乙基哌啶(EPP)。在通过图3和5中含有四个反应器NR1-NR4的停留反应器级联(dwell cascade)后,在分离出水相之后获得的聚碳酸酯溶液用盐酸洗到酸性,然后通过碟式分离器(disc separator)用软化水洗到中性。干燥用这种方式洗涤的聚碳酸酯溶液并且然后通过蒸发溶剂将其浓缩。在真空干燥烘箱中在100℃完全除去残留的溶剂得到聚碳酸酯。
在所有的实施例中,用以下反应设定实施该过程:
●双酚钠溶液:通过量910.3g/h(0.598mol的双酚A/h),双酚钠含量:基于溶液的总重量为15.0wt%的双酚钠
●光气:72.18g/h(0.73mol/h)
●溶剂:737.7g/h(50wt%二氯甲烷和50wt%氯苯的溶剂混合物)
●氢氧化钠溶液:113.9g/h;NaOH含量:基于氢氧化钠溶液的总重量为44wt%的NaOH,用于溶解136.5g的双酚A
●第一反应器之后的氢氧化钠溶液:49.5g/h;NaOH含量:基于氢氧化钠溶液的总重量为44wt%的NaOH
●链终止剂BUP:3.594g/h(在140.2g/h的溶剂混合物50∶50中)
●催化剂EPP:0.677g/h;(在6.2g/h的溶剂50∶50中)
●光气/双酚A:122mol%的光气,基于双酚A的量
●EPP/双酚A:1.0mol%的EPP,基于双酚A的量
●BUP/双酚A:4.0mol%的BUP,基于双酚A的量
●反应温度:34℃
●聚碳酸酯含量:15.0wt%的聚碳酸酯,基于溶液的总重量,溶解于上述溶剂中
●在第一反应器之后添加链终止剂
在所有的实施例中都实施链终止剂的添加,从而对于最终产物得到相当的相对粘度(ηrel)。
实施例1(对比实施例):
根据图3的实验装置制备了聚碳酸酯。使用根据图4的玻璃泵循环反应器UR2,其上连接有用于后反应的四搅拌釜(后反应器NR1到NR4)停留反应器级联(dwell cascade)。在各个反应器中,搅拌元件通过电动机(motor)M驱动。此外,两个带有电动机M的齿轮泵存在于最后的后反应器NR4之前和之后。将双酚钠溶液、在上述溶剂中的光气和氢氧化钠溶液以上述的量连续地加入到泵循环反应器中,并且开启阀V7.3通过循环进行反混。在泵循环反应器中使用的搅拌器在1000转/分钟下运行。在泵循环反应器的出口处,从泵循环反应器连续地放出反应混合物,与链终止剂混合并送入四搅拌釜停留反应器级联(如图3所示)用于后反应。将催化剂加入第三后反应器NR3中。
实施例2(对比实施例):
使用与实施例1相同的实验装置,但是在泵循环反应器UR2中关闭阀V7.3以便消除反混。结果,泵循环反应器UR2充当普通喷嘴。
实施例3(根据本发明):
不使用实施例1中的泵循环反应器UR2,使用根据图1的周缘轮泵RM。除此以外,使用与实施例1相同的实验装置(参见图5)。将双酚钠溶液、在上述溶剂中的光气和氢氧化钠溶液以上述的量连续地加入到泵RM中并通过提供有叶片的旋转周缘轮(peripheral wheel)进行混合。在泵RM的出口处,从泵的内部连续地放出反应混合物,与链终止剂混合并送入四搅拌釜停留反应器级联中(如图5所示)用于后反应。将催化剂加入第三后反应器NR3中。
表1显示了关于获得的聚碳酸酯和由双酚A(BPA)导致的所得废水污染的结果。
表1:
实施例 | 废水中BPA的含量[重量ppm] | Mw[g/mol] | U | ηrel |
1 | 238 | 19182 | 1.54 | 1.215 |
2 | 675 | 19111 | 1.69 | 1.214 |
3 | 48 | 19353 | 1.51 | 1.218 |
相对溶液粘度ηrel在作为溶剂的二氯甲烷中在5g/l的浓度和25℃的温度使用Ubbelohde粘度计测定。
废水中BPA的含量在用BPA校准之后通过HPLC和UV检测(245nm)测定。
结果表明,与利用泵循环反应器或简单喷嘴的常规制备相比,根据本发明使用特殊的泵使得由BPA导致的废水污染显著降低。因此,当根据本发明实施相界法时,为完成双酚的转化不需要增加光气和氢氧化钠溶液的添加量。因此根据本发明实施的方法与已知的方法相比也更经济。与可通过已知方法获得的产物相比,非均匀性N,其是得到的聚碳酸酯的分子量分布宽度的量度,也能轻微降低。
Claims (20)
1.一种通过相界法由双酚或单酚、光气和催化剂,任选在至少一种链终止剂和/或支化剂的存在下,连续制备聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的方法,包括:
(a)连续混合有机相和水相,所述有机相包含适用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂和光气,且所述水相包含所述双酚或单酚、水和碱溶液;
(b)使所述双酚或单酚与所述光气在催化剂的存在下反应以得到聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物;和
(c)使所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物在具有额外的碱溶液和任选的链终止剂以及任选的进一步的催化剂的反应器中反应;
其中(a)中的所述连续混合和(b)中的所述反应在泵中实施,其中所述泵
-根据定子-转子原理运行;
-是可恒温的;和
-包含用于所述有机相的入口和用于所述水相的入口,且任选包含用于催化剂、链终止剂、支化剂和/或额外碱溶液的入口,以及用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的至少一个出口。
2.权利要求1的方法,其中在(c)中使用进一步的催化剂。
3.权利要求1的方法,其中所述泵包含用于额外碱溶液的入口和至少一个用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的出口。
4.权利要求1的方法,其中所述泵具有一个或更多个转子。
5.权利要求1的方法,其中所述泵对于-5℃至100℃的温度是可恒温的。
6.权利要求5的方法,其中所述泵对于15℃至80℃的温度是可恒温的。
7.权利要求6的方法,其中所述泵对于25℃至65℃的温度是可恒温的。
8.权利要求1的方法,其中所述双酚的分子式为
HO-Z-OH,
其中Z为具有6-30个碳原子的二价有机基团并且其包含芳香基团。
9.权利要求8的方法,其中所述双酚为对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、二(羟基苯基)烷烃、二(羟基苯基)环烷烃、二(羟基苯基)硫醚、二(羟基苯基)醚、二(羟基苯基)酮、二(羟基苯基)砜、二(羟基苯基)亚砜、α,α′-二(羟基苯基)二异丙基苯、二(羟基苯基)苯并[c]吡咯酮或者它们的烷基化的、在核上烷基化的或在核上卤代的化合物。
10.权利要求8的方法,其中所述双酚为4,4′-二羟基联苯、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基丙烷、1,1-二(4-羟基苯基)苯基乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A(BPA))、2,4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯(双酚M)、2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、2,4-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,3-二[2-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-2-丙基]苯、2-羟基二价碳基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-苯基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、2,2-二(4-羟基苯基)-1-甲基-1H-吲哚-2-酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-甲基-苯并[c]吡咯酮、3,3-二(4-羟基苯基)-N-苯基苯并[c]吡咯酮或1,1-二-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC)。
12.权利要求11的方法,其中所述单酚为苯酚,甲酚,对叔丁基苯酚,对枯基苯酚,对正辛基苯酚,对异辛基苯酚,对正壬基苯酚,对异壬基苯酚,对氯苯酚,2,4-二氯苯酚,对溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚,水杨酸甲酯或它们的混合物。
13.权利要求1的方法,其中(a)和/或(b)中所述的泵是离心泵。
14.权利要求13的方法,其中所述离心泵是周缘轮泵。
15.权利要求1的方法,其中所述泵根据单室或多室原理设计。
16.用于通过相界法连续制备聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的泵,其中所述泵
-根据定子-转子原理运行;
-是可恒温的;和
-包含至少一个用于有机相的入口和至少一个用于水相的入口。
17.权利要求16的泵,其中所述泵进一步包括用于链终止剂、支化剂和/或碱溶液、以及催化剂的入口,和至少一个用于聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物的出口。
18.权利要求17的泵,其中所述泵连续地实施(1)所述有机相和所述水相的混合,其中所述有机相含有适用于所述聚碳酸酯或共聚碳酸酯或碳酸二芳基酯的溶剂和光气,且所述水相包含双酚或单酚、水和碱溶液,以及(2)所述双酚或所述单酚与光气的反应,以获得聚碳酸酯或共聚碳酸酯或氯甲酸芳基酯或碳酸二芳基酯或氯甲酸芳基酯和碳酸二芳基酯的混合物。
19.权利要求18的泵,其中所述泵是离心泵。
20.权利要求19的泵,其中所述离心泵是周缘轮泵。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008008841A DE102008008841A1 (de) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten |
DE102008008841.2 | 2008-02-13 | ||
DE102008038031.8 | 2008-08-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101519492A true CN101519492A (zh) | 2009-09-02 |
Family
ID=40873908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2009101307641A Pending CN101519492A (zh) | 2008-02-13 | 2009-02-13 | 用于制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101519492A (zh) |
DE (1) | DE102008008841A1 (zh) |
ES (1) | ES2367728T3 (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102666638A (zh) * | 2009-12-02 | 2012-09-12 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 复合材料组合物 |
US8937145B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-01-20 | Dow Global Technologies Llc | Epoxy resin compositions |
US8937114B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-01-20 | Dow Global Technologies Llc | Coating compositions |
CN105916908A (zh) * | 2014-01-24 | 2016-08-31 | 科思创德国股份有限公司 | 根据相界面法制备聚碳酸酯的方法 |
CN111479848A (zh) * | 2017-12-18 | 2020-07-31 | 科思创德国股份有限公司 | 使用基于氯代烃的有机溶剂制备聚碳酸酯的方法 |
CN112371075A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 杭州燕麟科技有限公司 | 连续管式反应设备以及环状膦酸酯的制备方法 |
CN117327265A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-02 | 上海芮澜工程科技有限公司 | 一种聚碳酸酯的制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009045139A1 (de) | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Evonik Oxeno Gmbh | Herstellung von alpha,beta-ungesättigten Aldehyden mittels einer Reaktionsmischpumpe |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1007996B (de) | 1955-03-26 | 1957-05-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Kunststoffe |
US2964794A (en) | 1956-05-17 | 1960-12-20 | Bayer Ag | Blown articles from high molecular weight thermoplastic polycarbonates and method of making same |
US2991273A (en) | 1956-07-07 | 1961-07-04 | Bayer Ag | Process for manufacture of vacuum moulded parts of high molecular weight thermoplastic polycarbonates |
US3148172A (en) | 1956-07-19 | 1964-09-08 | Gen Electric | Polycarbonates of dihydroxyaryl ethers |
US2999846A (en) | 1956-11-30 | 1961-09-12 | Schnell Hermann | High molecular weight thermoplastic aromatic sulfoxy polycarbonates |
US2999835A (en) | 1959-01-02 | 1961-09-12 | Gen Electric | Resinous mixture comprising organo-polysiloxane and polymer of a carbonate of a dihydric phenol, and products containing same |
BE595521A (zh) | 1959-10-01 | 1900-01-01 | ||
GB1122003A (en) | 1964-10-07 | 1968-07-31 | Gen Electric | Improvements in aromatic polycarbonates |
NL152889B (nl) | 1967-03-10 | 1977-04-15 | Gen Electric | Werkwijze ter bereiding van een lineair polycarbonaatcopolymeer, alsmede orienteerbare textielvezel van dit copolymeer. |
DE2036052A1 (en) | 1970-07-21 | 1972-01-27 | Milchwirtschafthche Forschungs und Untersuchungs Gesellschaft mbH, 2100 Hamburg | Working up of additives in fat and protein - contng foodstuffs |
DE2063050C3 (de) | 1970-12-22 | 1983-12-15 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verseifungsbeständige Polycarbonate, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
DE2211956A1 (de) | 1972-03-11 | 1973-10-25 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung verseifungsstabiler blockcopolycarbonate |
GB1456670A (en) | 1973-07-04 | 1976-11-24 | Ici Ltd | Drying plastics |
DE2701173C2 (de) | 1977-01-13 | 1983-02-10 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verwendung von Polycarbonaten zur Herstellung von Linsen für Photo- und Filmkameras |
DE2721848C2 (de) | 1977-05-14 | 1982-12-02 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zum Konzentrieren von Lösungen mit gleichzeitiger Erstarrung |
IT1094162B (it) | 1978-02-22 | 1985-07-26 | Montedison Spa | Processo in continuo per il recupero del policarbonato da sue soluzioni |
US4423207A (en) | 1980-12-18 | 1983-12-27 | General Electric Company | Process for recovery of solid thermoplastic resins from solutions thereof in organic solvents |
KR930006391B1 (ko) | 1981-08-12 | 1993-07-14 | 더 다우 케미칼 캄파니 | 열가소성 중합체를 구형 응집 입자로 전환시키는 방법 |
JPS58179224A (ja) | 1982-03-18 | 1983-10-20 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 光学用樹脂組成物および光学用素子 |
DE3332065A1 (de) | 1983-09-06 | 1985-03-21 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von stabilisierter plycarbonat-formkoerper nach dem entgasungsspritzguss- oder dem entgasungsextrusionsverfahren |
DE3429960A1 (de) | 1984-08-16 | 1986-02-27 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur isolierung von thermoplastischen polycarbonaten aus seinen loesungen |
IT1197949B (it) | 1986-11-04 | 1988-12-21 | Montedipe Spa | Evaporatore a film sottile per fluidi ad elevata viscosita |
CA1337104C (en) | 1986-11-18 | 1995-09-26 | William James Work | Light-scattering thermoplastic polymers |
NO170326C (no) | 1988-08-12 | 1992-10-07 | Bayer Ag | Dihydroksydifenylcykloalkaner |
DE3832396A1 (de) | 1988-08-12 | 1990-02-15 | Bayer Ag | Dihydroxydiphenylcycloalkane, ihre herstellung und ihre verwendung zur herstellung von hochmolekularen polycarbonaten |
US5043421A (en) | 1989-08-04 | 1991-08-27 | General Electric Company | Extruder isolation of polymers from solution |
US4980105A (en) | 1989-08-28 | 1990-12-25 | General Electric Company | Method for extruder devolatilization of spiro(bis)indane polycarbonates |
US5306803A (en) | 1990-06-02 | 1994-04-26 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for cleaning thermoplasts by friction compacting |
DE4118232A1 (de) | 1991-06-04 | 1992-12-10 | Bayer Ag | Kontinuierliche herstellung von polycarbonaten |
DE4121213A1 (de) | 1991-06-27 | 1993-01-14 | Bayer Ag | Kontinuierliche herstellung von polycarbonaten |
DE4220239C2 (de) | 1992-06-20 | 1996-03-07 | Basf Ag | Mischvorrichtung |
GB9314604D0 (en) | 1993-07-14 | 1993-08-25 | Dow Deutschland Inc | Light diffuser composition |
DE10118307A1 (de) | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Bayer Ag | Vefahren zur Herstellung von Polycarbonaten |
DE10248950A1 (de) * | 2002-10-21 | 2004-06-24 | Bayer Ag | Herstellung von besonders wenig durch Sauerstoff geschädigtem Polycarbonat |
DE10300598A1 (de) | 2003-01-10 | 2004-07-22 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten |
-
2008
- 2008-02-13 DE DE102008008841A patent/DE102008008841A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-01-31 ES ES09001364T patent/ES2367728T3/es active Active
- 2009-02-13 CN CNA2009101307641A patent/CN101519492A/zh active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102666638A (zh) * | 2009-12-02 | 2012-09-12 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 复合材料组合物 |
CN102666638B (zh) * | 2009-12-02 | 2015-01-14 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 复合材料组合物 |
US8937145B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-01-20 | Dow Global Technologies Llc | Epoxy resin compositions |
US8937114B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-01-20 | Dow Global Technologies Llc | Coating compositions |
US9006312B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-04-14 | Dow Global Technologies Llc | Composite compositions |
US9340702B2 (en) | 2009-12-02 | 2016-05-17 | Blue Cube Ip Llc | Coating compositions |
CN105916908B (zh) * | 2014-01-24 | 2018-09-07 | 科思创德国股份有限公司 | 根据相界面法制备聚碳酸酯的方法 |
KR20160111967A (ko) * | 2014-01-24 | 2016-09-27 | 코베스트로 도이칠란트 아게 | 상 계면 방법에 따른 폴리카르보네이트의 제조 방법 |
CN105916908A (zh) * | 2014-01-24 | 2016-08-31 | 科思创德国股份有限公司 | 根据相界面法制备聚碳酸酯的方法 |
KR102307698B1 (ko) | 2014-01-24 | 2021-10-06 | 코베스트로 도이칠란트 아게 | 상 계면 방법에 따른 폴리카르보네이트의 제조 방법 |
CN111479848A (zh) * | 2017-12-18 | 2020-07-31 | 科思创德国股份有限公司 | 使用基于氯代烃的有机溶剂制备聚碳酸酯的方法 |
CN111479848B (zh) * | 2017-12-18 | 2022-12-23 | 科思创德国股份有限公司 | 使用基于氯代烃的有机溶剂制备聚碳酸酯的方法 |
CN112371075A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 杭州燕麟科技有限公司 | 连续管式反应设备以及环状膦酸酯的制备方法 |
CN112371075B (zh) * | 2020-11-09 | 2022-07-12 | 杭州燕麟科技有限公司 | 一种用于制备环状膦酸酯的连续管式反应设备 |
CN117327265A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-02 | 上海芮澜工程科技有限公司 | 一种聚碳酸酯的制备方法 |
CN117327265B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-04-16 | 上海芮澜工程科技有限公司 | 一种聚碳酸酯的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102008008841A1 (de) | 2009-08-20 |
ES2367728T3 (es) | 2011-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101519492A (zh) | 用于制备聚碳酸酯和碳酸二芳基酯的方法 | |
JP5242001B2 (ja) | 熱的に安定化させたポリカーボネート組成物 | |
TWI492960B (zh) | 烷基酚-封端的共聚碳酸酯,其製備方法,包含其之模製組成物,及由其製得之物件 | |
JP3448139B2 (ja) | 分枝ポリカーボネート予備生成体、ブロー成形可能なポリカーボネート、およびその製造法 | |
US6613868B2 (en) | Process for producing polycarbonates | |
CN101565501B (zh) | 制备聚碳酸酯的相界方法 | |
KR101615756B1 (ko) | 폴리카르보네이트 및 디아릴 카르보네이트의 제조 방법 | |
CN1387470A (zh) | 高纯度聚合物颗粒及其生产方法 | |
JP4694502B2 (ja) | 低含量の揮発性化合物を有するポリカーボネートのトランスエステル化法による製造方法 | |
US6887968B2 (en) | Process for the recycling of polycarbonates | |
CN1712450B (zh) | 热稳定的聚碳酸酯组合物 | |
US9771451B2 (en) | Method for producing polycarbonate according to the phase interface method | |
US20040116648A1 (en) | Process for the separation of residual monomers and oligomers from polycarbonate | |
US20030191220A1 (en) | Process for the preparation of stabilized polycarbonate | |
DE10248951A1 (de) | Herstellung von Polycarbonat mit Hilfe eines Filtrationskonzeptes | |
US20020074683A1 (en) | Process for producing polycarbonate and products therefrom | |
DE10249270A1 (de) | Rücklöseverfahren | |
DE10248021A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren mit Verweiltank | |
DE10249269A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten unter Rückführung von Polycar-bonatlösung aus Abwasser-und Abfallströmen in den Herstellungsprozess |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1135423 Country of ref document: HK |
|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20090902 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1135423 Country of ref document: HK |