用于生产熔融聚碳酸酯组合物的方法
【技术领域】
[0001] 本公开总体上涉及熔融聚碳酸酯的生产。
【背景技术】
[0002] 熔融聚合聚碳酸酯的优点是它能够以连续聚合方式进行。在聚碳酸酯的熔融聚合 期间，尽管由于聚碳酸酯链的支化，可以在组合物中形成聚碳酸酯凝胶，这导致非常高的分 子量（例如，如基于聚苯乙烯测定的，大于80, 000道尔顿）的聚碳酸酯链。聚碳酸酯凝胶 通常不溶于聚碳酸酯组合物中并且不仅引起用于光学应用的聚碳酸酯的较差的物理外观， 而且可以影响聚碳酸酯组合物的一些性质，例如抗冲击性。因此，在挤出后过滤聚碳酸酯组 合物以移开凝胶和其他杂质。
[0003] 在熔融聚合过程期间，不能将多种添加剂添加至聚碳酸酯，因为它们可以通过过 滤器移开。因此，加入大于熔体过滤器筛孔径或不溶于聚碳酸酯组合物的某些填料或某些 添加剂将在熔融过滤步骤中从聚碳酸酯组合物中移开。在挤出步骤期间，尝试结合这类添 加剂导致堵塞熔体过滤器和/或不正确配制最终产物。因此，熔融聚碳酸酯设备通常仅生 产所谓的天然色的透明产物。
[0004] 因此，允许结合更大尺寸的添加剂的熔融聚合方法是合乎需要的。
【发明内容】
[0005] 本发明公开了用于制造熔融聚碳酸酯组合物的方法以及用于制造熔融聚碳酸酯 组合物的系统。
[0006] 在实施方式中，通过熔融聚合方法用于制备聚碳酸酯组合物的方法可以包括：熔 融聚合以生产熔融反应产物；在任何挤出之前过滤熔融反应产物；并且挤出该熔融反应产 物以形成聚碳酸酯组合物。
[0007] 在另一实施方式中，用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法可以包括：熔融聚 合二羟基反应物以及碳酸酯化合物以生产熔融反应产物；淬灭熔融反应产物；在任何挤出 机上游的熔体过滤器中过滤熔融反应产物；引入添加剂以形成混合物；并且挤出混合物以 形成聚碳酸酯组合物。
[0008] 在又一实施方式中，用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法可以按照下列顺序 包括（或可以由以下组成）：熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物； 在所有挤出机的上游淬灭熔融反应产物；在熔体过滤器中过滤熔融反应产物；引入添加剂 以形成混合物；并且挤出混合物以形成聚碳酸酯组合物。
[0009] 在又一实施方式中，用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法可以包括：在催化 剂存在下，熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物；并且在所有挤出 机上游从熔融反应产物中移开具有大于或等于0. 5微米粒径的凝胶；并且挤出以生产聚碳 酸酯组合物。
[0010] 通过以下附图和【具体实施方式】来举例说明上述特征和其他特征。
【附图说明】
[0011] 以下是附图的简要说明，其中，相同的元素编号相同，并且它们是出于阐明本文中 所公开的示例性实施方式的目的而不是出于限制示例性实施方式的目的给出。
[0012] 图1示意性地描述了用于生产聚碳酸酯的设备设计，其中，在挤出后熔融过滤聚 碳酸酯；
[0013] 图2示意性地描述了用于生产聚碳酸酯的设备设计，其中，在挤出前熔融过滤聚 碳酸酯；以及
[0014] 图3是在如实施例1中描述的使用或不使用熔体过滤器进行的实验中获得95%的 L值所花费的时间量的图解说明。
【具体实施方式】
[0015] 典型的熔融聚合设备利用与例如淬灭剂和/或添加剂一起挤出聚碳酸酯的在线 聚合单元（in-line polymerization unit)以形成聚碳酸醋组合物，使挤出物经由恪融泵 穿过熔体过滤器以移开凝胶和其他杂质。由于聚碳酸酯需要淬灭（这包括在挤出机中混 合聚碳酸酯产物和淬灭剂）以防止形成另外的凝胶，熔体过滤器定位在挤出机之后，其中， 混合聚碳酸酯和淬灭剂。然而，在该配置中，由于堵塞熔体过滤器，因此不能使用在聚碳酸 酯中不溶的添加剂和/或具有大于熔体过滤器粒径的添加剂，如一些玻璃粉末填料，一些 金属粉末填料和一些阻燃添加剂，如3-(苯磺酰基）苯磺酸钾（KSS)和聚四氟乙烯-苯乙 烯-丙烯腈树脂（TSAN)。对于那些"熔体过滤器-相容的"添加剂如在更暗的颜色的情况 下，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS) /苯乙烯-丙烯腈（SAN)，当变成不同的颜色时由熔体过 滤器和熔融泵增加的停留时间导致显著的转化时间并且导致需要穿过熔体过滤器的材料 的量的增加。由于上面提到的原因，为了商业可行，熔融聚碳酸酯设备通常限于生产透明的 聚碳酸酯组合物。
[0016] 申请人出人意料地发现可以重新配置熔融聚合设备使得熔体过滤器可以定位在 至少一个挤出机之前而不是之后。换句话说，在聚碳酸酯造粒之前，它可以熔融过滤，结合 添加剂，挤出并且随后造粒。这类重新配置允许在挤出之前，过滤聚碳酸酯以移开例如凝胶 和杂质，同时允许将填料和添加剂加入至挤出机中的聚碳酸酯，其另外地通过熔体过滤器 滤出。在加入添加剂之前过滤聚碳酸酯允许过滤较少的材料，从而潜在地降低聚合单元中 的停留时间，减少穿过过滤器中的材料的量（如，因此延长每个聚碳酸酯单元的过滤器的 寿命）并且最终实现经济效益。
[0017] "聚碳酸酯"是指具有式（1)的重复结构的碳酸酯单元的组合物
[0018]
【主权项】
1. 一种通过熔融聚合方法用于制备聚碳酸酯组合物的方法，包括： 熔融聚合反应物以生产熔融反应产物； 在任何挤出之前过滤所述熔融反应产物；并且 挤出所述熔融反应产物以形成所述聚碳酸酯组合物。
2. -种用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法，包括： 熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物； 淬灭所述恪融反应产物； 在任何挤出机上游的熔体过滤器中过滤所述熔融反应产物； 引入添加剂以形成混合物；并且 挤出所述混合物以形成所述聚碳酸酯组合物。
3. -种用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法，按照下列顺序包括： 熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物； 淬灭所有挤出机上游的所述熔融反应产物； 在熔体过滤器中过滤所述熔融反应产物； 引入添加剂以形成混合物；并且 挤出所述混合物以形成聚碳酸酯组合物。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括在任何挤出之前从所述反应 产物中移开具有大于或等于〇. 5微米粒径的凝胶。
5. -种用于制造聚碳酸酯组合物的熔融聚合方法，包括： 在催化剂存在下，熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物； 在所有挤出机的上游，从所述熔融反应产物中移开具有大于或等于〇. 5微米粒径的凝 胶；并且 挤出以生产所述聚碳酸酯组合物。
6. 根据权利要求5所述的方法，进一步包括，在移开所述凝胶后以及挤出之前，将具有 大于或等于〇. 5微米粒径的添加剂引入至所述熔融反应产物。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，从包含所述熔融反应产物的全流股 中移开所述凝胶。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述熔融聚合包括将熔融反应产物 流股分成第一平行流股和第二平行流股； 其中，所述第一平行流股是以下的至少一种情况：（i)在任何挤出之前过滤以及（ii) 在所有挤出机上游移开具有大于或等于〇. 5微米粒径的凝胶；以及 其中，在以下的至少一种情况下过滤所述第二平行流股：（i)任何挤出之前和（ii)挤 出之后。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，在挤出之后过滤所述第二平行流股。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，在所述挤出之后不存在另外的过 滤步骤。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在所述过滤之前将催化剂淬灭剂 加入至所述反应产物。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，在所述过滤之前，所述淬灭剂与所述熔融反应 产物混合0.3至5分钟。
13. 根据权利要求11至12中任一项所述的方法，其中，所述催化剂淬灭剂是酸淬灭剂。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的方法，进一步包括在在线混合器内混合，其 中，在所述淬灭之后和所述过滤之前进行所述混合。
15. 根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述过滤使用具有2. 5至50微 米孔径的过滤器。
16. 根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述挤出包括与添加剂一起挤 出，并且其中，所述添加剂包括着色剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV吸收添加剂、抗静电剂、抗冲 改性剂、流动改性剂、脱模剂、防雾添加剂、抗微生物剂、阻燃剂、填料，或包含一种或多种前 述物的组合。
17. 根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述挤出包含与添加剂一起挤 出，并且其中，所述添加剂具有大于或等于所述过滤器孔径的大直径。
18. 根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，所述挤出包括与添加剂一起挤 出，并且其中，所述添加剂包含矿物填料、玻璃、金属、KSS、TSAN或包含至少一种前述物的组 合。
19. 根据权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括将所述挤出的聚碳酸酯组 合物造粒。
20. 根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，在催化剂存在下进行所述熔融聚 合。
21. 根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中，在一系列聚合步骤中进行所述熔 融聚合。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中，所述系列聚合步骤具有升高水平的温度和真 空。
23. 根据权利要求1至22中任一项所述的方法，进一步包括将所述聚碳酸酯组合物线 束化并造粒。
24. 根据权利要求1至23中任一项所述的方法，其中，所述聚碳酸酯组合物是不透明 的。
25. -种熔融聚合单元，包括用于熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融 反应产物的聚合容器、熔体过滤器，以及挤出机，其中，所述熔体过滤器定位在所有挤出机 的上游。
26. 根据权利要求25所述的熔融聚合单元，进一步包括定位在所述熔体过滤器之前的 静态混合器。
27. 根据权利要求25至26中任一项所述的熔融聚合单元，进一步包括第一平行管线和 第二平行管线，其中，所述第一平行管线连接至定位在所述挤出机上游的所述熔体过滤器， 并且，其中，所述第二平行管线连接至定位在第二挤出机下游的第二熔体过滤器。
【专利摘要】在实施方式中，通过熔融聚合方法用于制备聚碳酸酯聚合物的方法可以包括：熔融聚合反应物以生产熔融反应产物；在任何挤出之前过滤所述熔融反应产物；并且挤出所述熔融反应产物以形成聚碳酸酯组合物。在另一实施方式中，熔融聚合方法可以包括：在催化剂存在下，熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物；以及在所有挤出机的上游从所述熔融反应产物中移开具有大于或等于0.微米粒径的凝胶；并且挤出以生产所述聚碳酸酯组合物。熔融聚合单元可以包括：用于熔融聚合二羟基反应物和碳酸酯化合物以生产熔融反应产物的聚合容器、熔体过滤器和挤出机。所述熔体过滤器定位在所述挤出机的上游。
【IPC分类】C08G64-30
【公开号】CN104583272
【申请号】CN201280075567
【发明人】伊格纳西奥·维克·费尔南德斯
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2012年12月28日
【公告号】EP2703424A1, WO2014033508A1