[发明专利]一种聚碳酸酯高效脱挥的方法

说明书

本发明公开的是一种聚碳酸酯高效脱挥的方法，包括下述步骤：从聚合反应器中取出聚碳酸酯高黏熔体，通过双螺杆挤出机进料段的液体注入装置，向聚碳酸酯高黏熔体中注入一定量的脱盐水，在双螺杆挤出机混炼段的螺杆高剪切作用下，脱盐水与聚碳酸酯高黏熔体发生充分混合，形成水与残留单体共同形成得高挥分气泡，并在双螺杆挤出机出口处提供真空段，利用高真空抽出高挥发分；经过双螺杆挤出机形成料条，并经造粒机制备成聚碳酸酯粒子，本发明能够在不改变产品质量的同时，降低了聚碳酸酯产品中的残留单体含量，且技术改造投资低，不增加生产成本。

技术领域

本发明涉及一种脱挥方法，更具体一点说，涉及一种聚碳酸酯高效脱挥的方法，属于石油化工领域。

背景技术

聚碳酸酯生产过中可能残留痕量的双酚A(BPA)、碳酸二苯酯(DPC)以及苯酚，痕量的残留可导致PC在使用过程中由于湿、热、氧、光等引起的老化性能加聚，致使其力学性能下降，透明性能变差，颜色发黄，其老化后由于分子的断链，使得单体含量进一步增加，而促使产品的性能进一步恶化。单体BPA和DPC对人体也具有较大的伤害，BPA可以引起大脑组织损害及诱发癌症的风险； DPC可导致肺部刺激、皮炎以及呼吸道的过敏反应，因此不少国家对食品接触材料的上述单体含量迁移含量做出了严格限制，如欧盟2002/72/EC、No10/2011法规定双酚A在塑料食品级接触材料中的迁移量为3mg/kg，碳酸二苯酯迁移量为0.05mg/L，因此进一步降低PC中的残留单体的含量是十分必要的。

目前工业上非光气法生产聚碳酸酯残留单体含量BPA≤150ppm、DPC≤ 150ppm；苯酚≤100ppm。由于聚碳酸酯具有较高的熔体黏度，在聚合后期，尤其是非光气法生产高分子量聚碳酸酯时，体系黏度更高，单体很难从反应体系中脱除，目前的工业化生产方法中多通过降膜反应器或磨盘式反应器提高聚合反应后期浆液的比表面积并通过高真空方式降低单体残留量，目前生产过程中，终聚反应器真空控制几乎接近设备极限，进一步降低残留单体较为困难。

工业上也常用双螺杆真空方式脱除聚合物中残留残体，但对于聚碳酸酯体系来讲，一方面由于其在双螺杆中经过高温和高剪切，聚碳酸酯会分解产生更多的残单，且由于其过高的黏度体系，无法采用该方法进一步脱挥；工业上亦有采用加入溶剂闪蒸的脱挥方式，但聚碳酸酯中活跃的酯基易与多种溶剂发生醇接、水解等副反应，严重影响产品质量，因此，亟待开发一种针对于非光法生产聚碳酸酯的更有效的脱挥方法，进一步降低残留单体含量。

发明内容

为解决上述问题，本发明结合了双螺杆挤出和闪蒸两种方式提出了一种进一步降低聚碳酸酯中残留单体含量的方法，本发明聚碳酸酯高效脱挥的方法能够在不改变产品质量的同时降低了聚碳酸酯产品中的残留单体含量，且技术改造投资低，不增加生产成本。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚碳酸酯高效脱挥的方法，该方法包括下述步骤：

1)从聚合反应器中取出聚碳酸酯高黏熔体，通过双螺杆挤出机进料段的液体注入装置，向聚碳酸酯高黏熔体中注入一定量的脱盐水，在双螺杆挤出机混炼段的螺杆高剪切作用下，脱盐水与聚碳酸酯高黏熔体发生充分混合，形成水与残留单体共同形成得高挥分气泡，并在双螺杆挤出机出口处提供真空段，利用高真空抽出高挥发分；

2)经过双螺杆挤出机形成料条，并经造粒机制备成聚碳酸酯粒子。

本申请中通过调节双螺杆挤出机的转速以实现调节剪切力和物料在双螺杆中的停留时间；通过调节双螺杆挤出机的各段温度以实现调节聚碳酸酯高黏熔体温度，确保熔体流动性，减少熔体高温分解。本申请所述聚碳酸酯挥分含有如下组分：未反应的单体溶剂双酚A与碳酸二苯酯，聚碳酸酯副产物苯酚。