CN102153739B - 聚碳酸酯树脂的制造装置以及聚碳酸酯树脂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供减少了聚合槽内的附着物和异物的产生的聚碳酸酯树脂的制造装置,以及减少了熔融法产生的结晶化异物和焦烧异物的聚碳酸酯树脂的制造方法。在所述方法中,在使用2个以上聚合槽的聚碳酸酯树脂的连续制造装置中,将聚合反应液供给到至少1个聚合槽内的液相中,或通过插入管供给到该至少1个聚合槽内的气相部,和/或,使用3个具有搅拌装置的立式聚合槽和1个卧式聚合槽,制造由芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的聚碳酸酯树脂,此时将蒸馏管(10c)的壁面温度T设定为高于副产物苯酚的沸点t1的温度,以使在至少第3立式聚合槽(14)内的压力下的副产物苯酚的沸点t1、蒸馏管(10c)的壁面温度T和第3立式聚合槽(14)的内温t2的关系满足式t1<T≤t2。
Description
本申请是分案申请,其原申请的国际申请号是PCT/JP2007/056989,国际申请日是2007年3月29日,中国国家申请号为200780007965.1,进入中国的日期为2008年9月5日,发明名称为“聚碳酸酯树脂的制造装置以及聚碳酸酯树脂的制造方法”。
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯树脂的制造装置和聚碳酸酯树脂的制造方法,更详细地说,本发明涉及减少了异物的产生以及减少了聚碳酸酯树脂中混入异物的聚碳酸酯树脂的制造方法。
背景技术
聚碳酸酯树脂作为工程塑料,利用其优异的耐热性、耐冲击性、透明性和尺寸稳定性而广泛应用于诸多领域。作为该聚碳酸酯树脂的工业制造方法,以下方法是众所周知的:在混合芳香族二羟基化合物的碱性水溶液和卤素系有机溶剂的情况下导入光气,由此在界面使芳香族二羟基化合物和光气发生反应的方法(界面法);和以熔融状态使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯发生反应的酯交换法(熔融法)。
利用后者即酯交换反应(熔融法)制造聚碳酸酯树脂时,一般而言,将作为原料的碳酸二酯与芳香族二羟基化合物溶解,向其中加入酯交换催化剂,在减压下的聚合槽中进行加热搅拌。在馏出芳香族单羟基化合物和/或脂肪族单羟基化合物等副产物的同时,进行利用酯交换反应的缩聚反应,从而制造出聚碳酸酯树脂(参见专利文献1)。
顺便提及,对于熔融法,长时间的连续运转中有时会出现白色异物混入聚碳酸酯树脂中或者管线发生堵塞等问题,因此各种应对方法已有报道。可以举出如下方法:例如,在减压下使缩聚反应之时副产物的苯酚和碳酸二苯酯馏出的装置上,设置具有预定的倾斜度的回流用管道来防止馏出成分的固化的方法(参见专利文献2);连续运转终止后,在24小时以内利用单羟基化合物等清洗聚合槽和输送管道等的方法(参见专利文献3);对在缩聚反应过程中生成的低分子量聚碳酸酯所接触的聚合槽、聚合反应液的输送管道、搅拌桨等的表面温度进行控制以抑制结晶生成的方法(参见专利文献4)等。
专利文献1:日本特开2003-192782号公报(参见图1)
专利文献2:日本特开2005-145841号公报
专利文献3:日本特开2005-042014号公报
专利文献4:日本特开2000-198839号公报
附带地说,如上所述,用酯交换反应(熔融法)连续制造聚碳酸酯树脂时,一般采用如下方法:通常将原料熔融液供给到控制在高温减压状态的2个以上聚合槽中,高效地蒸馏去除反应时副产物的苯酚等,并且将聚合反应液连续供给到后段的聚合槽中,同时逐步使聚合度增大。
但是,例如,在将原料熔融液或聚合反应液由设置于聚合槽上部的顶板的供给口直接导入聚合槽内的方式的情况中,最终制品中的异物量有增大的倾向。基于附图说明这一点。
图3为用于说明现有的聚碳酸酯树脂的制造装置的图。图3中,利用供给泵17e通过供给管道18e将原料熔融液和催化剂的混合液供给到具有搅拌桨20e的立式聚合槽22e中,保持液位21e,同时以预定的平均停留时间进行酯交换反应,聚合反应液由立式聚合槽22e的底部通过送出管道23e排出到下一工序。此外,利用预定的减压装置(未图示)将立式聚合槽22e内保持在减压状态。并且,副产物苯酚等由副产物蒸馏管19e馏出。
如图3所示,如果由设置于立式聚合槽22e上部的顶板的供给口将原料熔融液或聚合反应液直接导入到保持在减压状态的立式聚合槽22e内,则有时在供给口的出口处原料熔融液或聚合反应液会发生飞溅,并附着于立式聚合槽22e的顶板和搅拌桨20e等上。并且,还有时候飞溅到侧板的原料熔融液等沿着壁面流下,易导致原料混合比的变动。
而且,如果这样的附着物生长,则易变为结晶化异物或焦烧异物等,如果这些异物落到聚合反应液中,则最终制品中的异物量增大,因此需要其解决方法。
另一方面,作为除此以外的其他问题,通常为了高效率地蒸馏去除酯交换反应时副产物的苯酚等,利用减压装置将制造装置整体保持在减压状态下来进行利用熔融法的聚碳酸酯树脂的制造,因此,难以消除如下缺点:由在减压下的反应中副产物的苯酚或飞沫夹带的碳酸二苯酯等馏出成分在蒸馏管的内壁产生积液,或者这样的积存的馏出成分固化,从而堵塞蒸馏管等。其结果,存在如下问题:所制造的聚碳酸酯树脂的色调变得不稳定,或者因停止运转来清扫蒸馏管等而降低了制造效率等。
发明内容
作出本发明是为了解决使用这样的连接2个以上聚合槽的制造装置来连续制造聚碳酸酯树脂时的问题。
即,本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯树脂的制造装置,该装置在聚合槽的顶板等处难以产生附着物并减少了异物的产生。
此外,本发明的其他目的在于提供一种聚碳酸酯树脂的制造方法,该方法在利用熔融法的聚碳酸酯树脂的制造中减少了结晶化异物或“焦烧”异物。
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,其结果发现,将在聚合槽内的气相部具有开口部的插入管安装在设置于聚合槽上部的顶板的供给口中,通过该插入管将原料熔融液等导入聚合槽内,防止了飞溅物向聚合槽的顶板等的附着。
本发明人还发现,如果将从聚合槽馏出副产物的蒸馏管的壁面温度设定于高于副产物单羟基化合物的沸点的温度,则蒸馏管内不出现积液等。另外发现,通过在蒸馏管上设置逆流防止器,即使万一导致形成结晶化异物等的馏出成分滞留在蒸馏管内,也能防止该馏出成分逆流进入聚合槽中。
进而,本发明人发现,利用上述研究结果中的至少1个研究结果或者全部研究结果的组合,减少了异物混入聚碳酸酯树脂中,并且基于所述研究结果,完成了本发明。
这样,本发明提供聚碳酸酯树脂的制造装置,该装置是使用2个以上聚合槽来连续制造聚碳酸酯树脂的装置,其特征在于,将反应液供给到至少1个聚合槽内的液相中,或者通过插入管将反应液供给到所述至少1个聚合槽内的气相部。
此处,插入管优选在上述聚合槽的顶板和所述聚合槽内的反应液的液面之间的气相部具有开口部。
此外,作为聚合槽,优选具有搅拌装置的立式聚合槽。
此处,在立式聚合槽的情况中,优选由立式聚合槽的侧面通过插入管或输送管道将反应液供给到所述立式聚合槽内的液相中。
另外,聚碳酸酯树脂的制造装置为具有串连连接的2个以上的立式聚合槽和接在立式聚合槽之后的至少1个卧式聚合槽的装置,优选各聚合槽具有将槽内维持在减压状态的减压装置、用于蒸馏除去副产物的蒸馏管和用于将馏出到槽外的副产物冷凝的冷凝器,并且优选聚碳酸酯树脂由芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应来制造。
此外,在聚碳酸酯树脂的制造装置中,蒸馏管的至少内壁部分优选由铁含量20%以上的材料形成,也可以在蒸馏管上进一步设置用于防止馏出物发生逆流的逆流防止器。
其次,本发明提供聚碳酸酯树脂的制造方法,该方法为芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,所述方法具有制备芳香族二羟基化合物和/或碳酸二酯的原料熔融混合物的原料制备工序,和使用2个以上聚合槽在酯交换催化剂存在下将所述原料制备工序中制备的原料熔融混合物连续缩聚的缩聚工序,并且,在所述缩聚工序中,将酯交换反应生成的反应液直接供给到至少1个聚合槽内的液相部,或者通过在聚合槽内的气相部具有开口部的插入管将反应液供给到所述至少1个聚合槽内的气相部。
此处,优选的是,在缩聚工序中,上述酯交换反应生成的反应液通过插入管供给到至少1个聚合槽中,并且所述插入管在聚合槽的顶板和聚合槽内的反应液的液面之间的气相部具有开口部。
此外,优选的是,缩聚工序使用立式聚合槽作为聚合槽,并且将酯交换反应生成的反应液通过插入管供给到至少1个立式聚合槽中,并通过插入管或输送管道由所述聚合槽的侧面将反应液供给到聚合槽内的液相中。
此外,优选的是,在缩聚工序中,使用具有串连连接的2个以上立式聚合槽和接在立式聚合槽之后的至少1个卧式聚合槽的制造装置,并且各聚合槽具有将槽内维持在减压状态的减压装置、用于蒸馏除去副产物的蒸馏管和用于将馏出到槽外的副产物冷凝的冷凝器。
此外,本发明提供聚碳酸酯树脂的制造方法,该方法为芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,在进行酯交换反应的反应器内的压力下副产物单羟基化合物的沸点t1(℃)、使副产物单羟基化合物从反应器馏出的蒸馏管的壁面温度T(℃)和反应器内的内温t2(℃)的关系满足式(1)。
t1<T≤t2 式(1)
此处,T(℃)与t2(℃)的关系优选还满足式(2)。
230(℃)<T≤t2式(2)
此外,反应器优选为具有将反应器内的压力保持在减压的减压装置和将从蒸馏管馏出到反应器外的副产物单羟基化合物冷凝的冷凝器的立式聚合槽。
进一步优选设置于立式聚合槽上的蒸馏管具有防止馏出物发生逆流的逆流防止器。
此外,优选蒸馏管的至少内壁部分由铁含量20%以上的铁材料形成,并优选副产物单羟基化合物为苯酚。
此外,本发明提供一种聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,使用如下聚合装置来进行芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的连续酯交换反应,该聚合装置具有串连连接的2个以上立式聚合槽、接在立式聚合槽之后的至少1个卧式聚合槽、设置在至少1个立式聚合槽的上部的使酯交换反应中副产物的单羟基化合物从立式聚合槽馏出的蒸馏管,此时,在立式聚合槽内的压力下副产物单羟基化合物的沸点t1(℃)、立式聚合槽内的内温t2(℃)和蒸馏管的壁面温度T(℃)满足式(3)。
t1<T≤t2 式(3)
此处,更优选至少在紧邻卧式聚合槽之前的立式聚合槽中,t1(℃)、t2(℃)和T(℃)满足上式(3)。
此外,优选在立式聚合槽中,与立式聚合槽连接的蒸馏管还设置有防止馏出物发生逆流的逆流防止器。
此外,优选的是,通过插入管将芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的反应液供给到至少1个立式聚合槽中,并且通过插入管或输送管道由所述聚合槽的侧面将所述反应液供给到聚合槽内的液相中。
本发明能够制造出减少了结晶化异物或“焦烧”异物的聚碳酸酯树脂。
附图说明
图1为表示本发明中的聚碳酸酯树脂的制造装置的一个实例的图。
图2A为说明本发明中连接聚合槽的供给管道的实施方式的一个实例的图。
图2B为说明本发明中连接聚合槽的供给管道的其他实施方式的一个实例的图。
图2C为说明本发明中连接聚合槽的供给管道的另一实施方式的一个实例的图。
图2D为说明本发明中连接聚合槽的供给管道的再一实施方式的一个实例的图。
图3为用于说明现有的聚碳酸酯树脂的制造装置的图。
符号说明
1…碳酸二苯酯供给口
2…双酚A供给口
3a、3b…锚型搅拌桨
4…第1原料混合槽
5a、5b、12a、12b、12c、18a、18b、18c、18d、18e…供给管道
5c…催化剂供给口
6…第2原料混合槽
7a…原料供给泵
7b、7c、7d、17、17e…供给泵
8…第1立式聚合槽
9a、9b、9c…MAXBLEND搅拌桨
10a、10b、10c、10d、19、19e…副产物蒸馏管
11a、11b、11c、21、21e…液位
13…第2立式聚合槽
14…第3立式聚合槽
15…第4卧式聚合槽
16、20、20e…搅拌桨
22、22e…立式聚合槽
12d、23、23e…送出管道
101a、101b、101c、101d…冷凝器
102a、102b、102c、102d…减压装置
具体实施方式
下面,对用于实施本发明的具体实施方式(下文中,发明的实施方式)进行详细说明。此外,本发明并不限定于以下的实施方式,可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。并且,使用的附图用于说明本实施方式,并不表示实际尺寸。
(聚碳酸酯树脂)
在本发明中,聚碳酸酯树脂通过基于芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应的熔融缩聚来制造。
下面,对如下方法进行说明:使用芳香族二羟基化合物和碳酸二酯作为原料,在酯交换催化剂的存在下,连续进行熔融缩聚反应,由此制造聚碳酸酯树脂。
(芳香族二羟基化合物)
在本实施方式中作为所使用的芳香族二羟基化合物,可以举出下述通式(1)所示的化合物。
[化1]
通式(1)
此处,在通式(1)中,A为单键或者为具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的直链状、支链状或者环状的2价烃基,或者为以-O-、-S-、-CO-或者-SO2-表示的2价基团。X和Y为卤原子或碳原子数为1~6的烃基。p和q为0或1的整数。此外,X和Y可以相同也可以不同,p和q可以相同也可以不同。
作为芳香族二羟基化合物的具体例,可以举出例如,双(4-羟基二苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷等双酚类;4,4’-二羟基联苯、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基联苯等联苯酚类;双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)甲酮等。
在这些之中,优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”,以下有时简称为BPA)。这些芳香族二羟基化合物可以单独使用或者混合2种以上来使用。
此外,在不实质损害其特性的范围内,可以用其他脂肪族二羟基化合物替换上述芳香族二羟基化合物的一部分。作为这样的脂肪族二羟基化合物,可以举出二元醇。具体地说,可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、十二烷二醇、新戊二醇、环己二醇、1,4-二羟基甲基环己烷等。
(碳酸二酯)
作为在本实施方式中使用的碳酸二酯,可以举出下述通式(2)所示的化合物。
[化2]
通式(2)
此处,在通式(2)中,A’为具有或不具有取代基的碳原子数为1~10的直链状、支链状或环状的1价烃基。2个A’可以相同,也可以相互不同。
作为碳酸二酯的具体例,可以举出例如,碳酸二苯酯、碳酸二苄酯等具有取代基的碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等。
在这些之中,优选碳酸二苯酯(以下,有时简称为DPC)、具有取代基的碳酸二苯酯。所述碳酸二酯可以单独使用或者混合2种以上来使用。
此外,可以用二羧酸或二羧酸酯替换优选50摩尔%以下、进一步优选30摩尔%以下的量的上述碳酸二酯。
作为代表性的二羧酸或二羧酸酯,可以举出例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二苯酯、间苯二甲酸二苯酯等。用这样的二羧酸或二羧酸酯替换上述碳酸二酯的一部分时,可以得到聚酯碳酸酯。
相对于二羟基化合物过量使用所述碳酸二酯(包括上述具有取代基的二羧酸或二羧酸酯。以下相同)。
即,通常相对于芳香族二羟基化合物,以1.01~1.30、优选为1.02~1.20的摩尔比使用碳酸二酯。如果所述摩尔比小于1.01,则所得到的聚碳酸酯树脂的末端OH基增多,树脂的热稳定性有恶化的倾向。并且,如果所述摩尔比大于1.30,则酯交换的反应速度降低,难以生产具有所期望的分子量的聚碳酸酯树脂,此外树脂中的碳酸二酯的残存量增多,导致成型加工时或成型品出现异味,这是不优选的。
(酯交换催化剂)
作为本实施方式中使用的酯交换催化剂,通常可以举出利用酯交换法制造聚碳酸酯时所使用的催化剂,对此没有特别限定。一般而言,可以举出例如,碱金属化合物、铍化合物或镁化合物、碱土金属化合物、碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物或胺系化合物等碱性化合物。
在这些酯交换催化剂之中,实用上优选碱金属化合物。
这些酯交换催化剂可以使用1种,也可以组合2种以上来使用。
通常相对于1摩尔芳香族二羟基化合物,酯交换催化剂用量为1×10-9~1×10-1摩尔,优选为1×10-7~1×10-2摩尔。
作为碱金属化合物,可以举出:碱金属的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢化合物等无机碱金属化合物;碱金属与醇类、酚类、有机羧酸类的盐等有机碱金属化合物等。此处,作为碱金属,可以举出例如,锂、钠、钾、铷、铯。
在这些碱金属化合物之中,优选铯化合物,特别优选碳酸铯、碳酸氢铯、氢氧化铯。
作为铍或镁化合物和碱土金属化合物,可以举出:例如,铍、镁、碱土类金属的氢氧化物、碳酸盐等无机碱土金属化合物;这些金属与醇类、酚类、有机羧酸类的盐等。此处,作为碱土类金属,可以举出钙、锶、钡。
具体地说,可以举出例如,氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镁、氢氧化锶、碳酸氢钙、碳酸氢钡、碳酸氢镁、碳酸氢锶、碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸锶等。这些化合物可以单独使用或者组合使用。
作为碱性硼化合物,可以举出硼化合物的钠盐、钾盐、锂盐、钙盐、镁盐、钡盐、锶盐等。此处,作为硼化合物,可以举出例如,四甲基硼、四乙基硼、四丙基硼、四丁基硼、三甲基乙基硼、三甲基苄基硼、三甲基苯基硼、三乙基甲基硼、三乙基苄基硼、三乙基苯基硼、三丁基苄基硼、三丁基苯基硼、四苯基硼、苄基三苯基硼、甲基三苯基硼、丁基三苯基硼等。
作为碱性磷化合物,可以举出例如,三乙基膦、三正丙基膦、三异丙基膦、三正丁基膦、三苯基膦、三丁基膦等3价的磷化合物或者由这些化合物衍生的季鏻盐等。
作为碱性铵化合物,可以举出例如,氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化三甲基苄基铵、氢氧化三甲基苯基铵、氢氧化三乙基甲基铵、氢氧化三乙基苄基铵、氢氧化三乙基苯基铵、氢氧化三丁基苄基铵、氢氧化三丁基苯基铵、氢氧化四苯基铵、氢氧化苄基三苯基铵、氢氧化甲基三苯基铵、氢氧化丁基三苯基铵等。
作为胺系化合物,可以举出例如,4-氨基吡啶、2-氨基吡啶、N,N-二甲基-4-氨基吡啶、4-二乙氨基吡啶、2-羟基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲氨基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巯基咪唑、2-甲基咪唑、氨基喹啉等。
(聚碳酸酯树脂的制造方法)
下面,对聚碳酸酯树脂的制造方法进行说明。
制备作为原料的芳香族二羟基化合物和碳酸二酯化合物的原料熔融液(原料制备工序),在酯交换反应催化剂的存在下使用2个以上聚合槽在熔融状态下使所述化合物发生多阶段缩聚反应(缩聚工序),由此进行聚碳酸酯树脂的制造。反应方式可以是分批式、连续式或者分批式与连续式的组合中的任意一种方式。聚合槽使用2个以上立式聚合槽和接在其后的至少1个卧式聚合槽。通常这些聚合槽串连连接,连续进行处理。
缩聚工序后,可以适当增加如下工序:停止反应并将聚合反应液中的未反应原料或反应副产物脱气除去的工序;添加热稳定剂、防粘剂、着色剂等的工序;以及将聚碳酸酯树脂形成为预定粒径的粒料的工序等。
此外,在本实施方式中,原料熔融液是芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的混合物熔融而成的,其中还可以包含酯交换催化剂。并且,聚合反应液是指与选自低聚碳酸酯(低分子量聚碳酸酯)和/或聚碳酸酯、芳香族二羟基化合物、碳酸二酯、酯交换催化剂中的1种以上物质的混合物,还可以包含其他副产物等。
下面,对制造方法的各工序进行说明。
(原料制备工序)
关于用作聚碳酸酯树脂的原料的芳香族二羟基化合物和碳酸二酯,通常在氮气、氩气等惰性气体的气氛下使用分批式、半间歇式或连续式的搅拌槽型(stirring tanktype)装置,制备为原料熔融液。例如,在使用双酚A作为芳香族二羟基化合物并使用碳酸二苯酯作为碳酸二酯时,原料熔融液的温度选自通常为20℃~180℃,优选为125℃~160℃。
此时,调整芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的比例,以使碳酸二酯过量,并且相对于1摩尔芳香族二羟基化合物,将碳酸二酯的比例调整为通常1.01摩尔~1.30摩尔,优选1.02摩尔~1.20摩尔。
(缩聚工序)
芳香族二羟基化合物与碳酸二酯化合物的酯交换反应的缩聚利用通常为2段以上、优选为3段~7段的多段工序连续进行。
具体反应条件为,温度:150℃~320℃的范围,压力:常压~0.01Torr(1.3Pa)的范围,平均停留时间:5分钟~150分钟的范围。
在多段工序的各聚合槽中,为了进行缩聚反应同时更有效地排出副产物的苯酚,在上述反应条件内分阶段地设定更高的温度和更高的真空。此外,为了防止所得到的聚碳酸酯树脂的色调(hue)等品质降低,优选设定尽可能低的温度和尽可能短的停留时间。
通常在多段工序的缩聚中,连接2个以上具有搅拌桨的立式反应槽,将卧式反应槽设定为最终工序,从而使聚碳酸酯树脂的平均分子量增大。立式反应槽通常设置2个~5个,优选设置3个~4个。
此处,立式反应槽是指搅拌桨的旋转轴为纵向(垂直方向)的反应槽。所使用的立式反应槽的形状为,直体部长度L与反应槽的内径D的比例(L/D)为3以下,优选为0.5~3。此外,反应槽的直体部长度L为,当反应槽的形状为圆筒双凸盖时,L是指两个凸盖顶端的切线间的长度;此外,当反应槽的上部或下部为平盖结构时,L是指一侧的凸盖顶端的切线与另一侧端面间的距离。并且,反应槽的内径D是指在填充有反应液的区域的距离。
作为立式反应槽的搅拌桨的形式,可以举出例如,涡轮桨、扁平桨、三叶后弯式(Pfaudler)桨、锚型桨、FULIZONE桨(Kobelco Eco-Solutions Co.,Ltd.制造)、SANMELER桨(三菱重工业株式会社制造)、MAXBLEND搅拌桨(S.H.I.Mechanical &Equipment Inc.制造)、双螺旋带桨、螺旋网格桨(Hitachi Plant Technologies,Ltd.制造)等。
此外,卧式反应槽是指搅拌桨的旋转轴为横向(水平方向)的反应槽。作为卧式反应槽的搅拌桨,可以举出,诸如圆板型、桨板型等单轴型搅拌桨、诸如HVR、SCR、N-SCR(三菱重工业株式会社制造)、Bivolac(S.H.I.Mechanical & Equipment Inc.制造)或者眼镜型桨、网格桨(Hitachi Plant Technologies,Ltd.制造)等双轴型搅拌桨。
此外,芳香族二羟基化合物与碳酸二酯化合物的缩聚中使用的酯交换催化剂通常预先制备成水溶液。对催化剂水溶液的浓度没有特别限定,根据催化剂对水的溶解度,调整到任意浓度。并且,也可以不使用水而选择丙酮、醇、甲苯、苯酚等其他溶剂。
关于催化剂的溶解中使用的水的性状,只要所含有的杂质的种类以及浓度恒定,就没有特别限制,然而通常优选使用蒸馏水或去离子水等。
下面,基于附图,说明本实施方式所应用的聚碳酸酯树脂的制造装置。
图1表示聚碳酸酯树脂的制造装置的一个实例的图。在图1所示的制造装置中,聚碳酸酯树脂经过制备原料芳香族二羟基化合物和碳酸二酯化合物的原料熔融液的原料制备工序、在熔融状态下使用2个以上的反应槽使所述原料发生缩聚反应的缩聚工序来制造,其后停止反应,经过将聚合反应液中的未反应原料和反应副产物脱气除去的工序(未图示)、添加热稳定剂、防粘剂、着色剂等的工序(未图示)、将聚碳酸酯树脂形成为预定粒径的粒料的工序(未图示),从而将聚碳酸酯树脂的粒料成型。
在原料制备工序中,设置串连连接的第1原料混合槽4和第2原料混合槽6、用于将制备的原料熔融液供给到缩聚工序的供给泵7a和供给管道5b。此外,供给管道5b的开口部接合在后述的第1立式聚合槽8的槽体部侧面。第1原料混合槽4和第2原料混合槽6中分别设置有例如锚型搅拌桨3a、3b。
并且,由碳酸二苯酯供给口1将作为碳酸二酯的碳酸二苯酯(下文中,有时记为DPC)以熔融状态供给到第1原料混合槽4中,由双酚A供给口2将作为芳香族二羟基化合物的双酚A(下文中,有时记为BPA)以粉末状态供给到第1原料混合槽4中。
下面,在缩聚工序中,设置串连连接的第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13和第3立式聚合槽14以及与第3立式聚合槽14的后段串连连接的第4卧式聚合槽15。
第1立式聚合槽8和第2立式聚合槽13通过供给泵7b和供给管道12a连接,供给管道12a的开口部接合第2立式聚合槽13的槽体部侧面。
第2立式聚合槽13和第3立式聚合槽14通过供给泵7c和供给管道12b连接,供给管道12b的开口部与第3立式聚合槽14的槽体部侧面连接。
此外,第3立式聚合槽14与第4卧式聚合槽15通过供给泵7d和供给管道12c连接。
第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13和第3立式聚合槽14中分别设有MAXBLEND搅拌桨9a、9b和9c。并且,第4卧式聚合槽15中设有搅拌桨16。
此外,4个聚合槽上分别安装有用于排出缩聚反应生成的副产物等的副产物蒸馏管10a、10b、10c和10d。此外,副产物蒸馏管10a、10b、10c和10d分别与冷凝器101a、101b、101c和101d连接,并且各聚合槽利用减压装置102a、102b、102c和102d保持在预定的减压状态。
此处,在本实施方式中,如上述的原料供给泵7a与供给管道5b、供给泵7b与供给管道12a、供给泵7c与供给管道12b、供给泵7d与供给管道12c那样,有时将组合供给泵与供给管道而成的装置称为“供给装置”。并且,可以使用供给装置输送芳香族二羟基化合物、碳酸二酯、酯交换催化剂、低聚碳酸酯、聚碳酸酯中的至少1种物质。此时,所述物质中还可以含有其他成分。
此外,优选在分别设置在4个聚合槽(第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13、第3立式聚合槽14、第4卧式聚合槽15)上的蒸馏管10a、10b、10c和10d上适宜地设置用于防止馏出物逆流的逆流防止器。这种情况下,逆流防止器可以分别设置在各蒸馏管10a、10b、10c和10d上,更优选将逆流防止器至少设置在蒸馏管10c上,该蒸馏管10c设置在紧邻第4卧式聚合槽15(卧式聚合槽)之前的第3立式聚合槽14(立式聚合槽)上。
逆流防止器优选设置于各蒸馏管10a、10b、10c和10d的中途,更优选的是,设置于聚合槽与冷凝器之间的聚合槽侧为宜。对这样的逆流防止器没有特别限定,只要具有防止馏出物逆流的功能即可,例如,使用壶状(pot-shaped)的逆流防止器。
此外,由第4卧式聚合槽15经过送出管道12d排出的聚合反应液其后经过未图示的以下工序,从而得到粒状的聚碳酸酯树脂:停止反应并将聚合反应液中的未反应原料和反应副产物脱气除去的工序;添加热稳定剂、防粘剂、着色剂等的工序;将聚碳酸酯树脂形成为预定粒径的粒料的工序。
在图1所示的聚碳酸酯树脂的制造装置中,在氮气气氛下于预定的温度制备的DPC熔融液和经在氮气气氛下计量的BPA粉末分别由DPC供给口1和BPA供给口2连续供给到第1原料混合槽4中。如果第1原料混合槽4的液面超过预定的高度,则原料熔融液通过供给管道5a输送到第2原料混合槽6中。
接下来,利用原料供给泵7a,经过供给管道5b由第1立式聚合槽8的槽体部侧面,将原料熔融液连续供给到第1立式聚合槽8内的聚合反应液中。此外,由位于原料熔融液的供给管道5b中途的催化剂供给口5c连续供给作为催化剂的水溶液状态的碳酸铯。
在第1立式聚合槽8中,例如,保持在温度220℃、压力13.33KPa(100Torr)、搅拌桨转速160rpm,由副产物蒸馏管10a馏出副产物的苯酚的同时,保持恒定的液位11a,以使平均停留时间为60分钟,在氮气气氛下进行缩聚反应。接下来,由第1立式聚合槽8排出的聚合反应液不间断地依次连续供给到第2立式聚合槽13、第3立式聚合槽14、第4卧式聚合槽15中,以进行缩聚反应。
如图1所示,在本实施方式中,利用供给泵7b,经过供给管道12a由第2立式聚合槽13的槽体部侧面,将由第1立式聚合槽8底部排出的聚合反应液连续供给到第2立式聚合槽13内的聚合反应液中。
此外,利用供给泵7c,经过供给管道12b由第3立式聚合槽14的槽体部侧面,将由第2立式聚合槽13底部排出的聚合反应液连续供给到第3立式聚合槽14内的聚合反应液中。
分别设定各聚合槽中的反应条件,以使随着缩聚反应的进行达到高温、高真空和低搅拌速度。控制液位11a、11b和11c,以使缩聚反应期间各聚合槽中的平均停留时间为例如60分钟左右,并且在各聚合槽中,由副产物蒸馏管10a、10b、10c和10d馏出副产物的苯酚。
如上所述,在本实施方式所应用的聚碳酸酯树脂的制造装置中,由第1立式聚合槽8的槽体部侧面将原料熔融液连续供给到第1立式聚合槽8内的聚合反应液中。接下来,由第2立式聚合槽13的槽体部侧面,将由第1立式聚合槽8底部排出的聚合反应液连续供给到第2立式聚合槽13内的聚合反应液中。进而,由第3立式聚合槽14的槽体部侧面,将由第2立式聚合槽13底部排出的聚合反应液连续供给到第3立式聚合槽14内的聚合反应液中。
如此,在聚碳酸酯树脂的制造装置中,通过在聚合槽的槽体部侧面装备将原料熔融液或聚合反应液供给到聚合槽内的聚合反应液中的供给管道,可以大大降低最终制品中的异物量,传统观点认为,原料熔融液或聚合反应液在供给口的出口处飞溅导致异物产生。
接下来,图2A、图2B、图2C或图2D是说明与聚合槽连接的供给管道的其他实施方式的图。
图2A和图2B是说明与聚合槽连接的供给管道的开口部在聚合槽内的气相部开口的插入管的图。在图2A中,利用供给泵17通过供给管道18a将原料熔融液或聚合反应液供给到具有搅拌桨20的立式聚合槽22中,保持液位21的同时,以预定的平均停留时间进行酯交换反应,聚合反应液由立式聚合槽22的底部通过送出管道23排出到下一工序。此外,立式聚合槽22内利用预定的减压装置(未图示)保持在减压状态。并且,副产物苯酚等由副产物蒸馏管19馏出。
如图2A所示,供给管道18a的前端部构成从立式聚合槽22的上部顶板插入立式聚合槽22内部的插入管。插入管的开口部基本上位于立式聚合槽22的上部顶板与液位21的中间处。
同样如图2B所示,供给管道18b的前端部构成从立式聚合槽22的上部顶板插入立式聚合槽22内部的插入管,插入管的开口部位于立式聚合槽22的液位21附近。
对插入管长度没有特别的限制,然而通常从立式聚合槽22的上部顶板到开口部的插入管长度为30cm以上,优选插入管较接近液面。此外,插入管的长度过短时,有如下倾向:原料熔融液和聚合反应液在插入管的开口部飞溅,附着在插入管的开口部附近。
如此,在聚碳酸酯树脂的制造装置中,通过在聚合槽的上部装备将原料熔融液或聚合反应液供给到聚合槽内的上部顶板与液面之间的气相部的插入管,可以大大降低最终制品中的异物量,传统观点认为,原料熔融液或聚合反应液在供给口的出口处飞溅导致异物产生。
接下来,与图1相同,图2C和图2D是供给管道与聚合槽的槽体部侧面连接的实例。
在图2C中,供给管道18c的开口部在立式聚合槽22的槽体部侧面的壁面开口。在这种情况下,可以扩展立式聚合槽22的设计灵活性,例如,立式聚合槽22的热交换螺旋管的易安装性等。
并且,在图2D中,通过设置在立式聚合槽22的槽体部侧面的插入管(供给管道18d)供给原料熔融液和聚合反应液。插入管(供给管道18d)由与搅拌桨20的轴大致垂直的方向插入立式聚合槽22。
此外,作为本发明的实施方式所应用的另一方法,其特征在于,至少在第3立式聚合槽14中缩聚之时,满足下式(1)的关系。
t1<T≤t2 式(1)
在式(1)中,t1为利用芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应的缩聚时,作为副产物馏出的副产物单羟基化合物在第3立式聚合槽14内的压力下的沸点(单位:℃)。
并且,T是为了使副产物馏出而安装在第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的壁面温度(单位:℃)。
此外,t2为第3立式聚合槽14的内温(单位:℃)。
此处,例如蒸馏管10c为套管时,蒸馏管10c的壁面温度(T)为流入蒸馏管10c的热介质的供给温度与排出温度的平均值。此外,蒸汽伴热或电伴热的情况中,所述壁面温度(T)是指伴热温度(trace temperature)。
众所周知,利用芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应的缩聚是通过除去副产物进行的。副产物的大部分是以苯酚为代表的副产物单羟基化合物。特别是如图1所示,在将3个立式聚合槽串连连接的缩聚工序中,在第3立式聚合槽14中随着缩聚反应的进行,聚合反应液的粘度增大,为了使缩聚反应进行,高效地除去副产物是重要的。
蒸馏管10c的壁面温度(T)低于或等于副产物单羟基化合物在第3立式聚合槽14内的压力下的沸点(t1)时,难以高效地除去副产物,有不能促进利用芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应的缩聚的倾向。
此外,如上所述,随着缩聚反应的进行,第3立式聚合槽14内的聚合反应液的粘度增大,因此与副产物单羟基化合物一起,聚合原料和低分子量的聚碳酸酯等的飞沫夹带物被吸进安装在第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c内。
此时,如果蒸馏管10c的壁面温度(T)高于第3立式聚合槽14的内温(t2),则高温下焦化的飞沫夹带物有附着在蒸馏管10c的壁面上的倾向。这样的附着物在长时间的运转中从蒸馏管10c的壁面落到第3立式聚合槽14内,由于形成“焦烧”异物,导致品质不良。
此外,为了防止吸入蒸馏管10c内的低分子量聚碳酸酯的结晶化,优选蒸馏管10c的壁面温度(T)为230℃以上,更优选进一步在蒸馏管10c的中途设置逆流防止器(未图示)。这样的逆流防止器是为了防止流出液或异物等向聚合槽逆流而设置的,通常使用壶状的逆流防止器。
此外,作为形成蒸馏管10c的至少内壁部分的材料,例如,可以举出SUS304、SUS316、SUS316L等铁含量20%以上的铁材料;铁含量20%以下的铁材料;镍、钛等非铁金属材料等。此处,使用铁含量20%以上的铁材料时,优选对蒸馏管10c的内壁部分实施电解抛光处理。如果未对由铁含量20%以上的铁材料构成的蒸馏管10c的内壁部分实施电解抛光处理,则有时所制造的聚碳酸酯树脂会着色,树脂的黄色度(YI)有增大的倾向。
此外,在此,对图1所示的聚碳酸酯树脂的制造装置的第3立式聚合槽14中的式(1)的应用进行详细说明,但是式(1)的关系不限定于第3立式聚合槽14,也能够应用于第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13或第4卧式聚合槽15中的缩聚反应。
然而,在本实施方式所应用的聚碳酸酯树脂的制造方法中,如图1所示,当在缩聚工序中使用将具有搅拌机的2个以上立式聚合槽串连连接的制造装置时,在至少作为最后连接的立式聚合槽的第3立式聚合槽14中,优选在满足上式(1)的关系的条件下进行聚碳酸酯树脂的制造。
作为本发明的更优选的实施方式,优选在聚碳酸酯树脂的制造装置中,如图1所示使用在聚合槽的槽体部侧面装备有供给管道(所述供给管道将原料熔融液或聚合反应液供给到聚合槽内的聚合反应液中)的制造装置,并且在至少作为最后连接的立式聚合槽的第3立式聚合槽14中,在满足上式(1)的关系的条件下进行聚碳酸酯树脂的制造,但在本发明中并不限于上述实施方式。
实施例
下面,基于实施例,对本发明进行更具体的说明。此外,本发明只要不脱离其要点,就不限定于以下实施例。
实施例1
如上述图1所示,利用具有2个原料混合槽、3个立式聚合槽和1个卧式聚合槽的制造装置,在以下条件下进行聚碳酸酯树脂的制造。
首先,在原料制备工序中,在氮气气氛下,以恒定的摩尔比(DPC/BPA=1.064)混合DPC(碳酸二苯酯)和BPA(双酚A),制备出DPC/BPA的混合熔融液。
然后,在缩聚工序中,首先,通过输送管道将原料制备工序中制备的混合熔融液连续供给到具有MAXBLEND搅拌桨9a的第1立式聚合槽8内。第1立式聚合槽8的容量为10.8m3,将聚合槽内控制到温度为222℃、压力为1.33×104Pa、搅拌速度为59rpm。
以流量4483kg/小时将混合熔融液连续供给到第1立式聚合槽8内。并且,控制设置于槽底部的聚合物排出管线的阀(未图示)的开度的同时,保持恒定的液位,以使第1立式聚合槽8中的平均停留时间达到75分钟。
接着,开始供给上述混合熔融液,同时由位于混合熔融液的输送管道中途的催化剂供给口5c连续供给水溶液状态的碳酸铯作为催化剂。催化剂的供给量相对于1摩尔BPA为1.0微摩尔(以铯金属量计,相对于1摩尔BPA,为2.0微摩尔)的比例。
然后,由第1立式聚合槽8的槽底排出的聚合反应液不间断地被依次连续供给到第2立式聚合槽13(容量12.6m3)、第3立式聚合槽14(容量9.0m3)和第4卧式聚合槽15(容量15.5m3)中,并从第4卧式聚合槽15底部的聚合物排出口被抽出。
第2立式聚合槽13~第4卧式聚合槽15中的反应条件(温度、压力、搅拌速度)分别为,第2立式聚合槽13(260℃,4.00×103Pa,59rpm)、第3立式聚合槽14(274℃,700Pa,69rpm)、第4卧式聚合槽15(280℃,170Pa,3rpm)。此外,第4卧式聚合槽15具有搅拌桨16。
在缩聚工序中,进行缩聚反应的同时,设定各聚合槽的温度、压力和搅拌速度。并且,关于反应时间,控制各聚合槽中的液位,以使第2立式聚合槽13~第4卧式聚合槽15中的平均停留时间依次为75分钟(第2立式聚合槽13)、38分钟(第3立式聚合槽14)、113分钟(第4卧式聚合槽15)。
此外,在各聚合槽中,与缩聚反应同时副产物的苯酚通过安装在各聚合槽上的蒸馏管从聚合槽中蒸馏去除。在第1立式聚合槽8和第2立式聚合槽13上分别安装由经电解抛光的SUS310S制造的蒸馏管10a、10b,在第3立式聚合槽14和第4卧式聚合槽15上分别安装由经电解抛光的SUS316L制造的蒸馏管10c、10d。分别安装在所述4个聚合槽上的蒸馏管(10a、10b、10c、10d)的壁面温度均保持在120℃。
在上述条件下,将聚碳酸酯树脂的制造持续运转3个月后,停止运转,观察安装在各聚合槽上的蒸馏管(10a~10d)的内壁。结果,安装在第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的内壁上观察到少量被认为是结晶化异物的附着物,但是没有堵塞蒸馏管内部。并且,在除蒸馏管10c以外的蒸馏管(10a、10b、10d)中未观察到异物。
并且,在3个月的制造运转中制造的聚碳酸酯树脂中,也几乎没有观察到异物。
此外,在500g聚碳酸酯树脂中异物的个数为5个。此处,所述异物的个数是使用显微镜计测得到的在500g聚碳酸酯树脂粒料中40μm以上的异物的个数。
实施例2
在实施例1中使用的制造装置中,将安装在缩聚工序的第3立式聚合槽14的蒸馏管10c的壁面温度变为240℃,除此以外,在与实施例1同样的条件下将聚碳酸酯树脂的制造持续运转3个月。
在3个月的制造运转中制造的聚碳酸酯树脂中,500g聚碳酸酯树脂中仅观察到2个异物。
实施例3
在实施例2中,在安装在缩聚工序的第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的中途(第3立式聚合槽14与冷凝器101c之间,靠近第3立式聚合槽14c)设置壶型的逆流防止器(未图示),除此以外,与实施例2同样地进行制造。在3个月的制造运转中制造的聚碳酸酯树脂中,500g聚碳酸酯树脂中仅观察到1个异物。
[比较例1]
在实施例1中使用的制造装置中,将安装在缩聚工序的第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的壁面温度保持在50℃,该温度低于第3立式聚合槽14的在压力下(700Pa)的副产物苯酚的沸点(67℃),另一方面,将分别安装在第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13和第4卧式聚合槽15上的蒸馏管(10a、10b、10d)的壁面温度调整到120℃,除此以外,在与实施例1同样的条件下,将聚碳酸酯树脂的制造持续运转1个月。
1个月后,停止运转,观察安装在各聚合槽上的蒸馏管的内壁。其结果,安装在第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的内壁上附着了副产物苯酚和结晶化异物等,因而管内轻微堵塞。因此,不能维持聚合体系内的压力。并且,聚碳酸酯树脂中发现很多结晶化异物。
[比较例2]
在实施例1中使用的制造装置中,将安装在缩聚工序的第3立式聚合槽14的蒸馏管10c的壁面温度保持在280℃,该温度高于第3立式聚合槽14的温度(274℃),另一方面,将分别安装在第1立式聚合槽8、第2立式聚合槽13和第4卧式聚合槽15上的蒸馏管(10a、10b、10d)的壁面温度调整到120℃,除此以外,在与实施例1同样的条件下将聚碳酸酯树脂的制造持续运转3个月。
3个月后,停止制造运转,观察安装在各聚合槽上的蒸馏管的内壁。结果,安装在第3立式聚合槽14上的蒸馏管10c的内壁上没有副产物苯酚和结晶化异物等的附着,但观察到很多副产物苯酚和飞沫夹带的聚碳酸酯树脂的焦烧异物。
并且,在制造运转中得到的聚碳酸酯树脂的黄色度(YI)有时增大,色调显示出不稳定的倾向。而且,聚碳酸酯树脂中观察到大量异物。
此处,黄色度(YI)的测定方法如下。
使用注射成型机((株)日本制钢所制造:J100SS-2),在筒温度为280℃、模温为90℃的条件下进行成型,得到厚度3mm、边长为100mm的正方形片材,对该片材利用颜色试验机(SUGA TEST INSTRUMENTS株式会社制造:SC-1-CH)测定作为颜色的绝对值的三刺激值XYZ,根据以下关系式,计算作为黄色度的指标的YI值。
YI=(100/Y)×(1.28X-1.06Z)
这显示出所述YI值越大,着色越严重。
并且,第3立式聚合槽14中的聚合条件和结果列于表1。
[表1]
第3立式聚合槽 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 |
压力(Pa) | 700 | 700 | 700 | 700 | 700 |
馏出的苯酚的沸点t1(℃) | 67 | 67 | 67 | 67 | 67 |
蒸馏管的内壁温度T(℃) | 120 | 240 | 240 | 50 | 280 |
聚合槽的内温t2(℃) | 274 | 274 | 274 | 274 | 274 |
黄色度 | 1.1 | 1.2 | 1.2 | 1.3 | 2.5 |
异物的个数 | 5 | 2 | 1 | 100 | 250 |
如以上详述那样,利用本实施方式所应用的聚碳酸酯树脂的制造装置以及制造方法,防止了异物从聚合槽的顶板混入或结晶化异物和“焦烧”异物等从蒸馏管落下,能够制造出减少了这样的异物的聚碳酸酯树脂。
参照特定实施方式来详细地说明了本发明,但是在不脱离本发明的精神和范围内,可以给予各种变形和改变,这对本领域技术人员而言是显然的。
本申请基于2006年6月15日提出的日本专利申请(特愿2006-166620)、2006年6月16日提出的日本专利申请(特愿2006-167047)以及2007年2月22日申请的日本专利申请(特愿2007-042180),并以参考的形式将其内容引入本说明书。
工业实用性
这样得到的聚碳酸酯树脂能够适合地用于片材等建筑材料、水用瓶等容器、汽车用头灯透镜、眼镜等光学用透镜类、光盘等光学用记录材料、液晶显示器的导光板等。
Claims (10)
1.一种聚碳酸酯树脂的制造方法,该方法为含有芳香族二羟基化合物的二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,在进行所述酯交换反应的反应器内的压力下副产物单羟基化合物的沸点t1(℃)、使副产物单羟基化合物从所述反应器馏出的蒸馏管的壁面温度T(℃)与所述反应器内的内温t2(℃)的关系满足式(1):
t1<T≦t2 式(1)
所述副产物单羟基化合物为苯酚。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,T(℃)与t2(℃)的关系还满足式(2):
230℃<T≦t2 式(2)。
3.如权利要求1所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,所述反应器为立式聚合槽,该立式聚合槽具有将反应器内的压力保持在减压的减压装置和将从蒸馏管馏出到所述反应器外的副产物单羟基化合物冷凝的冷凝器。
4.如权利要求3所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,所述蒸馏管上还设置有防止馏出物发生逆流的逆流防止器。
5.如权利要求1所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,所述蒸馏管的至少内壁部分由铁含量为20%以上的铁材料形成。
6.一种聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,使用如下聚合装置来进行含有芳香族二羟基化合物的二羟基化合物和碳酸二酯的连续酯交换反应,所述聚合装置具有串连连接的2个以上立式聚合槽、接在立式聚合槽之后的至少1个卧式聚合槽、设置在至少1个所述立式聚合槽的上部的使酯交换反应中副产物的单羟基化合物从聚合槽馏出的蒸馏管,
进行所述酯交换反应时,在所述立式聚合槽内的压力下副产物单羟基化合物的沸点t1(℃)、所述立式聚合槽内的内温t2(℃)和所述蒸馏管的壁面温度T(℃)满足式(3):
t1<T≦t2 式(3)
所述副产物单羟基化合物为苯酚。
7.如权利要求6所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,至少在紧邻卧式聚合槽之前的立式聚合槽中,t1(℃)、t2(℃)和T(℃)满足所述式(3)。
8.如权利要求6或7所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,在与所述立式聚合槽连接的蒸馏管上还设置有防止馏出物发生逆流的逆流防止器。
9.如权利要求6或7所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,通过插入管或输送管道,将含有芳香族二羟基化合物的二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的反应液从至少1个立式聚合槽的侧面供给到所述至少1个立式聚合槽内的液相中。
10.如权利要求8所述的聚碳酸酯树脂的制造方法,其特征在于,通过插入管或输送管道,将含有芳香族二羟基化合物的二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生成的反应液从至少1个立式聚合槽的侧面供给到所述至少1个立式聚合槽内的液相中。
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