[发明专利]一种聚芳酯的相转移催化界面缩聚法制备和分离提纯方法

说明书

技术领域：

本发明涉及共聚芳酯(copolyarylate，PAR)树脂的制备。

技术背景：

相转移催化界面缩聚法是以水和与水不相溶的有机溶剂为介质，二种或二种以上聚合单体分别溶于水相和有机相，在快速搅拌剪切力作用下，缩聚反应在二相界面快速进行，缩聚反应完成后，树脂一般溶于有机相，经去离子水洗涤除盐，过滤除杂质等工艺后得到精制树脂胶液，按照从精胶液中离析树脂的工艺不同，分为沉析法、汽析法和薄膜蒸发法几种。界面缩聚法是一个在非均相下进行的不可逆过程，树脂的分子量分布不均匀，特别是少量低聚物及未反应的单体溶于树脂胶液中，采用汽析法和薄膜蒸发脱溶法很难将小分子化合物除去，这些小分子杂质的存在，尽管它们的含量甚微，但严重影响树脂的热氧化稳定性。树脂在受热状态下易发生氧化交联，使制品黄变，力学性能降低。而溶剂沉析法不仅能将溶于树脂液的小分子杂质除尽，而且析出的树脂颗粒均匀、堆积密度大、热稳定性提高，有利于树脂的熔融造粒制成高透明材料。

溶剂沉析法的缺点是溶剂的用量大，得到的混合溶剂需采用精馏的方法将沉析剂和有机溶剂(二氯甲烷或二氯乙烷)分离，一般沉析溶剂用量是有机相溶剂的3～5倍(v/v)，溶剂的回收量大，能耗高，设备投资大。

相转移催化界面缩聚法用于光气法大规模生产聚碳酸酯(PC)，合成工艺日臻完善，后处理工艺仍需不断的完善，目前已开发出的将树脂沉析和溶剂回收两步工序相结合的一步法工艺，这种工艺已成为开发研究的热点课题。已有部分成果被成功应用到了工业生产上，如通用电气公司技术，Bayer技术和三菱化成技术等。美国通用电气公司于1979年开发成功的PC后处理工艺采用丙酮作为树脂液的沉析剂。其共同特点是简化了PC后处理工艺，但仍存在混合溶剂需精馏，溶剂重复循环使用能耗高等问题。

制备双酚A型聚芳酯(PAR)同样采用相转移催化界面缩聚法。1973年日本尤尼吉卡(U-nitika)公司首先研制成功聚苯二甲酸双酚A型聚芳酯，其后德国拜耳公司研制成功商品名为APE的聚芳酯，奥地利的ISOVOLTA公司、美国通用电气公司、胡克公司(Hooker)和坦金公司(Teijin)也有相同或相类似的聚芳酯的生产和销售。其中尤尼吉卡公司的生产规模最大，1997年生产规模就达到5000吨/年，并形成了U-系列，P-系列，X-9系列及AX-系列等PAR共混型塑料合金品种。

PAR是一种高透明无定形热塑性特种工程塑料，其玻璃化转变温度(Tg)194℃左右，大载荷下的热变形温度174℃～175℃，可在184℃下长期使用，制品的尺寸稳定性好、无毒、低吸湿率、高的表面硬度、耐紫外屏蔽性优良，具有高的拉伸强度和抗冲击韧性，已广泛用于航空、汽车、电子电器、LED照明、医疗器械及能源交通等领域。

采用相转移催化界面缩聚法合成共聚芳酯已有很多文献报道。通过芳二酰氯和不同结构的双酚单体，合成出了各种性能各异的共聚芳酯新品种，但对相转移催化界面缩聚法制得的精制树脂溶液的分离纯化，溶剂的回收再利用等影响树脂热氧化稳定性和制造成本等问题很少有详细的报道。

发明内容：

本发明提供了一种共聚芳酯精制除杂的新方法，特别适合于相转移催化界面缩聚法合成共聚芳酯，经去离子水洗涤除去反应生成的NaCl，过滤除去树脂液中的机械杂质后制得的精树脂液的树脂分离提纯、粉碎及溶剂回收再利用技术。

本发明提供一种相转移催化界面缩聚法合成共聚芳酯(PAR)树脂的有机溶剂二氯甲烷或二氯乙烷的回收再使用，树脂的离析、粉碎及提纯，离析剂的回收循环使用的一步法后处理工艺，树脂的堆积密度和热氧化稳定性提高，采用熔融法加工可制成无色透明PAR粒料及制品。

本发明的技术方案如下：

一种聚芳酯的制备和分离提纯方法，它包括如下步骤：

步骤1.将双酚A或其它双酚单体溶解于NaOH的水溶液，摩尔浓度为0.30～0.70mol/L，NaOH与双酚单体的摩尔比为2.00～2.50:1.00，NaOH过量的目的是确保双酚单体生成溶于水的钠盐，为了阻止双酚单体在溶解过程氧化变色，加入少量亚硫酸氢钠作为还原剂，接着加入表面活性剂，常用的表面活性剂为氯化苄基三乙胺、溴化苄基三乙胺等阳离子季胺盐；