[发明专利]制备聚碳酸酯的方法

说明书

本申请为分案申请，其母案申请的申请日为2004年9月14日，申请号为200480026565.1，发明名称为“制备聚碳酸酯的方法”。

技术领域

本发明涉及一种制备芳族聚碳酸酯的整合方法。

背景技术

芳族聚碳酸酯，在本文中又称为聚碳酸酯，在许多不同制备部门中广泛用作原料。由于材料的高硬度及良好的透明度，可用于各种车窗及光学镜片。据信对聚碳酸酯的需求在未来数年中会大增，因此要求聚碳酸酯的制备在效率及环境影响方面进行改进。

已知多种制备聚碳酸酯的方法。例如，包括在相转移条件下使光气与双酚丙酮反应的方法在工业规模上应用。但该方法的固有缺点是使用有害光气并产生含氯化物的废物流。

一种不需使用光气的不同方法基于2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称为双酚丙酮或BPA)与碳酸二烷基酯或碳酸二芳基酯的转酯基作用。

碳酸二烷基酯的缺点是在与双酚丙酮(BPA)的转酯基作用中，其反应性不足，因而无法形成聚合的聚碳酸酯。另外，释放的烷基醇未用于制备聚碳酸酯方法的其它部分。但烷基醇再循环回碳酸二烷基酯制备过程需要实质上的纯化。

使用碳酸二芳基酯，特别是碳酸二苯酯(DPC)，其优点是反应性足以形成聚合的聚碳酸酯。另外，在碳酸二苯酯与双酚丙酮反应形成聚碳酸酯中释放酚，如US-A-5,589,564所述。该酚进而可循环至其作为主要原料的双酚丙酮或碳酸二苯酯的制备过程中。

使用释放的酚制备碳酸二苯酯需要实质上的纯化作用，如US5,747,609所述。因而，更有效的方法是不用进一步纯化而使用释放的酚制备双酚丙酮，如US-A-6,277,945所述。

上述所有方法均需要制备、输送及储存大量分离原料，或在单一生产位置上必须组合多个大型生产单元，由于环保及经济原因这通常是不可行的。

组合制备双酚丙酮与聚碳酸酯的上述方法需要丙酮、酚及碳酸二苯酯作为原料。酚及碳酸二苯酯在环境温度下为固体，这意味着若输送大量这类材料时会有许多问题，从而影响整个过程的安全性及经济性。

碳酸二苯酯的熔点为78-79℃，这使得其在熔融状态下的输送不实际，因为大部分液态材料的标准输送容器并不能保持温度在70℃以上。但熔化产物的安全输送与处理(例如罐洗涤物的最少浪费)需要保持产品在温度为熔点以上约15-20℃。液态材料在该温度下的输送也需要大量能量，而且如果未适当处理可能导致材料固化。只有有限的容器可在此温度下进行所述适当处理，并且均具有相当小的罐尺寸。

另一方面，碳酸二苯酯的固态输送需要碳酸二苯酯在制备后固化。此时通常伴随冷却碳酸二苯酯，使其形成适当颗粒，然后其可装袋并作为固体材料输送。通常，冷却与颗粒形成需要大型复杂设备如冷却带和/或造粒塔。这些设备增加不必要的投资，并且操作起来昂贵耗能。

固态碳酸二苯酯的处理及输送具有通常处理固体的缺点。例如，固体颗粒必须根据其后续应用具有适当粒度及粒度分布，否则材料会由于阻塞而无法自由流动。但该粒度及粒度分布很难保持，因为颗粒容易在曝露至中温和/或压力时烧结。颗粒也会在处理时积累静电电荷，这会增加爆炸及失火的危险。当再加热碳酸二苯酯颗粒以获得熔融产物或溶液时会产生另一问题。这不但消耗许多能量，而且由于热点亦可能导致部分降解及脱色。

另外，很难避免在冷却、压碎或输送时灰尘污染。这会导致聚碳酸酯的污染，其对聚碳酸酯产品特性有害，特别是当用于光学装置时。

因此，上述制备聚碳酸酯的方法仍有很大的改进余地，特别是有关原料导入的方式。本发明提供一种解决上述问题的方案，该方案允许整个过程更顺利地进行并提供过程本身的附加优点。

发明内容

因此，本发明涉及一种制备芳族聚碳酸酯的整合方法，包括如下步骤：

(1)制备丙酮与碳酸二苯酯的液态混合物；

(2)将步骤(1)的液态混合物输送至聚碳酸酯制备装置；

(3)在聚碳酸酯制备装置中使液态混合物中的碳酸二苯酯与丙酮分离；

(4)使碳酸二苯酯与双酚丙酮反应以产生聚碳酸酯，从而释放酚；

(5)使步骤(4)的酚与步骤(3)的丙酮反应以产生双酚丙酮；

(6)在步骤(4)的反应中使用步骤(5)的双酚丙酮。

具体实施方式