[发明专利]一种邻苯二甲酸酐和环氧丙烷混合投料工艺，设备及应用

说明书

本发明涉及IPC分类的C08L69/00领域，尤其涉及一种邻苯二甲酸酐和环氧丙烷混合投料工艺，设备及应用。本申请中的投料工艺步骤至少包含以下几步：(1)邻苯二甲酸酐和环氧丙烷的投料计量；(2)混合投料；(3)混合搅拌；(4)加入辅料；(5)通气聚合；(6)过滤干燥。设备主要结构包括计量罐，配制釜和反应釜。本申请中的工艺具有良好的能耗控制能力，能够实现分段式加料，从而有效地控制聚合物的反应分子链的长度以及嵌段设计，适宜在塑料制造加工领域推广，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及IPC分类的C08L69/00领域，尤其涉及一种邻苯二甲酸酐和环氧丙烷混合投料工艺，设备及应用。

背景技术

随着塑料制品的大量使用，塑料“白色污染”问题受到人们的广泛关注。生物可降解塑料是指使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害物质的一类塑料，被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一，逐渐受到国家的鼓励支持以及大家的瞩目。

PPC-P作为一种新型生物可降解塑料，是用邻苯二甲酸酐(邻苯二甲酸酐，简称邻苯二甲酸酐或苯酐或PA)化学改性PPC得到的新型降解塑料，通过在PPC主链上引入邻苯二甲酸酐，提高了高分子链的刚性，使PPC的力学和热学性能得到显著改善，可大幅提高PPC塑料的附加值。

中国专利CN202010337273.0中公开了一种以邻苯二甲酸酐、环氧丙烷和CO₂为原料合成二氧化碳基聚酯-聚碳酸酯三元共聚物(PPC-P)的方法，将一定质量的邻苯二甲酸酐、环氧丙烷、催化剂加入到高压反应釜中，充入1.0-3.0MPa CO₂，在60～100℃下反应12h，反应结束后淬火反应，产物经溶解、沉淀、干燥得到产品。不足的是专利中提到的邻苯二甲酸酐和环氧丙烷的加料方式为依次单独加入，若邻苯二甲酸酐以固态形式加入，因溶解需较长时间，且吸收大量热量,延长了反应时间,增加了能耗；若邻苯二甲酸酐以液态形式加入，由于邻苯二甲酸酐熔点为133℃，加入时极易造成反应釜局部温度过高，会造成副产物增多，产率降低，且会使反应釜局部压力偏高。

因此，亟需一种能够有效地抑制副反应的产生，提高产率且能够邻苯二甲酸酐的转化率和产品选择性的混合投料工艺及其设备。且本发明意在对专利CN202010337273.0公开的一种生物可降解二氧化碳聚酯-聚碳酸酯三元共聚物的原料投料工艺进行改进，进一步提高原料的转化率和产物的收率，降低生产成本。

现有常规工艺为固体邻苯二甲酸酐、环氧丙烷分批独立加入。此方法的技术问题较为明显。首先，固体邻苯二甲酸酐加料，需大量人工操作，效率低下；包装袋中残留、粉尘损耗等因素，易造成投料无法精确计量；投料过程中，固体粉尘较多，对操作人员的职业健康有一定的危害，车间卫生也难以保证；加料过程中，釜内原有的物料，多为易燃易爆有毒物质，沸点较低的物料外溢，既危害操作人员的健康，又易发生安全事故。

实际操作过程中，根据物料特性，邻苯二甲酸酐的熔点较高，加入反应釜后，需大量的热量进行融化，耗能较高，且频繁的降温升温，能效比较差；固体物料存在吸潮现象，而该反应对水分较为敏感，对实验效果有较大影响；固体料加入的过程中，往往不能均匀的分布，对搅拌有较高的要求，且影响后续的反应稳定性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一方面提供了一种邻苯二甲酸酐和环氧丙烷混合投料工艺，步骤至少包含以下几步：(1)邻苯二甲酸酐和环氧丙烷的投料计量；(2)混合投料；(3)混合搅拌；(4)加入辅料；(5)通气聚合；(6)过滤干燥。

作为一种优选的方案，所述邻苯二甲酸酐和环氧丙烷的投料计量为：液体环氧丙烷和液体邻苯二甲酸酐原料的质量计量。

作为一种优选的方案，所述液体环氧丙烷与液体邻苯二甲酸酐的摩尔比为0.5～10：1。

作为一种优选的方案，所述液体环氧丙烷与液体邻苯二甲酸酐的摩尔比为5～8：1。