专利名称：一种聚碳酸酯粉料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种聚碳酸酯粉料的制造方法，具体地说，是由光气界面缩聚法制得的聚碳酸酯溶液制造聚碳酸酯粉料的方法。
背景技术：
聚碳酸酯是一种重要的工程塑料产品，广泛应用于建材、汽车制造、信息贮存等行业。 在光气界面缩聚法制备聚碳酸酯工艺中，由聚碳酸酯溶液制得聚碳酸酯粉料是该工艺的技术难题之一。中国专利申请CN1048711A公开了一种热水离析聚碳酸酯溶液制得聚碳酸酯粒状树脂的方法，包括含非溶剂的热水，其中所述非溶剂是指苯、甲苯、氯苯、正庚烷、环己烷等。中国专利申请CN1087647A公开了一种高分子聚合物热水沉析脱溶剂的方法，包括将高分子聚合物溶液加入到带有相同高分子聚合物原粉的热水中。工业设备达不到该专利申请描述的搅拌速度。中国专利申请CN101503520A公开了一种聚碳酸酯溶液水相沉析脱溶剂的方法，包括加入到水相体系中的反溶剂，反溶剂是指甲基异丁基酮、甲基乙基酮、庚烷等有机溶剂；此方法的一个缺点是由于在过程中使用了甲基异丁基酮、甲基乙基酮、庚烷等有机溶剂，制得的聚碳酸酯物料包裹了有机溶剂，影响了产品品质，同时需要回收有机溶剂；另一个缺点是制得的聚碳酸酯粉料不均匀。中国发明专利CN1733819A公开了一种先通过蒸发除去该聚碳酸酯溶液的部分溶剂后在气流下粉碎粉体得到聚碳酸酯粉末的方法；此方法的一个缺点是在通过蒸发除去聚碳酸酯溶液的部分溶剂过程中，相对于干燥粉体溶剂残留40% 50%的物料为胶体状物料，蒸发温度达到了 100°C，胶体状物料的粘度仍然较大，需要使用特殊设备，达到蒸发溶剂的目的；另一个缺点是在气流下粉碎粉体，残留溶剂回收难度大。
发明内容
本发明的目的在于开发一条易于工业化的聚碳酸酯粉料制造方法，该方法具有设备简单、操作条件温和、能耗低、母液循环套用、易于工业化等优点。一种聚碳酸酯粉料的制造方法，包括如下步骤
(O以水为介质，加入聚碳酸酯粉料，所述聚碳酸酯粉料加入量为相对于水质量的O. 5% 3. 0% ；
(2)在4(T60°C下，滴加质量分数为11% 22%的聚碳酸酯溶液，形成聚碳酸酯浆料，同时回收二氯甲烷；
(3)滴加结束后，将聚碳酸酯浆料温度提高到8(T90°C进行脱溶，同时回收二氯甲烷；
(4)脱溶结束后，粉碎浆料，固液分离得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液用于下批循环套用；
(5)干燥聚碳酸酯湿粉料，得到聚碳酸酯粉料产品；
其中，上述步骤(I) (3)在搅拌速度为300 900转/分条件下进行；步骤(2)中所述聚碳酸酯溶液为采用光气界面缩聚法制得的聚碳酸酯二氯甲烷溶液。本发明中，为了在水中形成形状相似，粒径在5 7mm的聚碳酸酯粒料，步骤(I) (3)在搅拌条件下进行，其搅拌速度优选400 600转/分。步骤(I)中，首先在水中加入聚碳酸酯粉料，所述聚碳酸酯粉料可以是本发明制得的聚碳酸酯粉料，也可以是市售产品。粉料的平均粒径约为I. 5mm，堆积密度为480 500kg/m3。其加入量为相对于水质量优选I. 09Γ2. 5%。步骤(2)中，聚碳酸酯浆料温度优选50 55°C。所滴加的聚碳酸酯溶液的质量分数优选14% 18% ;所滴加的聚碳酸酯溶液中聚碳酸酯的总质量为相对于步骤(I)的聚碳酸酯粉料质量的3 30倍，滴加时间通常为I 3小时。在滴加聚碳酸酯溶液的同时，通过冷凝回收挥发出来的二氯甲烷。步骤(3)中的聚碳酸酯浆料温度提高到80 90°C进行脱溶，通过冷凝回收二氯甲烷，进一步降低聚碳酸酯粒料中的残留溶剂量。本发明方法中，直接在水中脱除二氯甲烷，在较低的温度下回收二氯甲烷且回收率高，回收的二氯甲烷可直接用于聚碳酸酯的光气化反应和缩聚反应。步骤(4)中，采用粉碎泵进行浆料的粉碎。所述粉碎泵可以是泵腔内有转磨和定磨的立式或卧式粉碎泵。通过泵腔内的转磨和定磨之间的剪切作用，将水中的聚碳酸酯粒料粉碎成粉料。调节转磨和定磨之间的间隙，可以控制聚碳酸酯粉料的粒径和粒径分布。转磨和定磨之间的间隙优选为3飞mm。步骤(4)中，用于固液分离的设备可以是人工卸料或自动卸料的离心机，例如人工下卸料离心机、人工上卸料离心机、吊袋卸料离心机、卧式刮刀卸料离心机、卧式螺旋沉降离心机等。优选转速为1500转/分的离心机。步骤(5)中，采用干燥器进行聚碳酸酯湿粉料的干燥。所述干燥器可以是双桨叶干燥机、回转干燥机等适合湿粉料干燥的设备。优选干燥温度为120 130°C。本发明具有如下优点和效果
(1)在聚碳酸酯粉料制造中，直接在水中脱除二氯甲烷，是一条经济性高且环保的制造路线；
(2)在较低的温度下回收二氯甲烷，回收率高，回收的二氯甲烷可直接用于聚碳酸酯的光气化反应和缩聚反应；
(3)能耗低，母液循环使用；
(4)调节粉碎泵腔内的转磨和定磨之间的间隙，达到控制聚碳酸酯粉料粒径和粒径分布的目的；
(5)聚碳酸酯粉料的平均粒径为I.3" . 6mm,堆积密度为480 500kg/m3,利于后加工；
(6)本发明方法的设备简单，操作条件温和，易于工业化。
图I为本发明制造方法的流程示意图。图中I—析出爸，II—粉碎泵,III—固液分尚设备；I—加料口，2—二氯甲烧气体出口，3—蒸汽进口，4一冷凝水出口，5—聚碳酸酯湿粉料，6—母液出口。
具体实施例方式作为本发明的聚碳酸酯粉料制造方法中的原料，可以使用聚碳酸酯制造工序中的聚碳酸酯溶液，特别是在光气界面缩聚法得到的聚碳酸酯溶液。本发明中作为原料的聚碳酸酯溶液，是由通常的光气化反应和缩聚反应得到的溶液，由2价的酚与光气反应而制造。作为2价的酚，可以列举对苯二酚、4，4' -二羟基联苯、双(4-羟基二苯基)链烷烃〔双酚A等〕、双(4-羟基二苯基)环烷烃、双(4-羟基二苯基)氧化物、双(4-羟基二苯基)硫化物、双(4-羟基二苯基)砜、双(4-羟基二苯基)酮等以及这些的卤代化合物。最一般的是在二氯甲烷溶剂中，在叔胺(三乙胺等)催化剂的存在下使双酚A与光气反应而得到。通过下面具体实施例进一步阐述本发明的生产工艺。在实施例中，聚碳酸酯溶液是指光气界面缩聚法制得的聚碳酸酯二氯甲烷溶液，聚碳酸酯的数均分子量为19000^40000 ο除非另有说明，其中的“ ％ ”均为“质量％ ”。实施例I
(I)在100L搅拌釜中，首先加入60kg去离子水，搅拌速度为500转/分，然后加入I. 2kg平均粒径为I. 5mm数均分子量为21000的聚碳酸酯粉料；(2)料温升高到53°C后，滴加58kg质量分数为14. 5%数均分子量为21000的聚碳酸酯溶液，滴加时间为I小时，同时回收二氯甲烷；(3)滴加结束后，料温升高到85°C脱溶2小时，同时回收二氯甲烷；(4)浆料先用转磨和定磨之间的间隙为4mm的粉碎泵粉碎，后用转速为1500转/分的离心分离机进行固液分离，得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液用于下批聚碳酸酯粉料制造；(5)聚碳酸酯湿粉料在125°C干燥4小时。经过上述过程，得到聚碳酸酯粉料9. 61kg，测得堆积密度为480kg/m3，平均粒径为I. 47mm，最大粒径为I. 9mm。实施例2
(I)在100L搅拌釜中，首先加入60kg去离子水，搅拌速度为500转/分，然后加入O. 9kg平均粒径为I. 5mm数均分子量为27000的聚碳酸酯粉料；(2)料温升高到55°C后，滴加50kg质量分数为14. 5%数均分子量为27000的聚碳酸酯溶液，滴加时间为I小时，同时回收二氯甲烷；(3)滴加结束后，料温升高到90°C，脱溶2小时，同时回收二氯甲烷；(4)浆料先用转磨和定磨之间的间隙为4mm的粉碎泵粉碎，后用转速为1500转/分的离心分离机进行固液分离，得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液用于下批聚碳酸酯粉料制造；(5)聚碳酸酯湿粉料在125°C干燥4小时。经过上述过程，得到聚碳酸酯粉料8. 15kg，测得堆积密度为490kg/m3，平均粒径为I. 46mm,最大粒径为I. 9mm。实施例3
(I)在100L搅拌釜中，首先加入60kg实施例2中的母液，搅拌速度为600转/分，然后加入O. 9kg平均粒径为I. 5_数均分子量为27000聚碳酸酯粉料；(2)料温升高到53°C后，滴加82. 5kg质量分数为14. 5%数均分子量为27000的聚碳酸酯溶液，滴加时间为I. 5小时，同时回收二氯甲烷；(3)滴加结束后，料温升高到85°C，脱溶I. 5小时，同时回收二氯甲烧;(4)衆料先用转磨和定磨之间的间隙为4mm的粉碎泵粉碎,后用转速为1500转/分的离心机进行固液分离，得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液用于下批聚碳酸酯粉料制造；(5)聚碳酸酯湿粉料在130°C干燥4小时。
经过上述过程，得到聚碳酸酯粉料12. 86kg，测得堆积密度为493kg/m3 ，平均粒径为I. 46mm，最大粒径为I. 9mm。
权利要求
1.一种聚碳酸酯粉料的制造方法，包括如下步骤 (1)以水为介质，加入聚碳酸酯粉料，所述聚碳酸酯粉料加入量为相对于水质量的O.5% 3. 0% ； (2)在4(T60°C下，滴加质量分数为11% 22%的聚碳酸酯溶液，形成聚碳酸酯浆料，同时回收二氯甲烷； (3)滴加结束后，将聚碳酸酯浆料温度提高到8(T90°C进行脱溶，同时回收二氯甲烷； (4)脱溶结束后，粉碎浆料，固液分离得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液用于下批循环套用； (5)干燥聚碳酸酯湿粉料，得到聚碳酸酯粉料产品； 其中，上述步骤(I) (3)在搅拌速度为300 900转/分条件下进行；步骤(2)中所述聚碳酸酯溶液为采用光气界面缩聚法制得的聚碳酸酯二氯甲烷溶液。
2.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(I) (3)中所述搅拌速度为400 600转/分。
3.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(I)中所述聚碳酸酯粉料加入量为相对于水质量的I. 0% 2. 5%。
4.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(2)中所滴加聚碳酸酯溶液的质量分数为14% 18%。
5.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(2)中所述温度为 50 55°C。
6.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚碳酸酯滴加量为相对于聚碳酸酯粉料质量的3 30倍，滴加时间为I 3小时。
7.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(4)中采用泵腔内有转磨和定磨的立式或卧式粉碎泵进行浆料的粉碎。
8.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(4)中采用人工卸料或自动卸料的离心机进行浆料的固液分离。
9.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(5)中采用双桨叶干燥机或回转干燥机进行湿粉料的干燥。
10.根据权利要求I所述的聚碳酸酯粉料的制造方法，其特征在于，步骤(5)中所述聚碳酸酯粉料产品的平均粒径为I. 3^1. 6mm，堆积密度为480 500kg/m3。
全文摘要
本发明提供了一种聚碳酸酯粉料的制造方法，包括如下步骤在搅拌下，以水为介质，加入聚碳酸酯粉料，在40～60℃下滴加聚碳酸酯溶液，所述聚碳酸酯溶液为采用光气界面缩聚法制得的聚碳酸酯二氯甲烷溶液，滴加结束后继续升温脱溶，同时回收二氯甲烷；脱溶结束后，浆料先用粉碎泵粉碎，后经固液分离得到聚碳酸酯湿粉料和母液，母液循环使用；干燥聚碳酸酯湿粉料得到产品。本发明方法具有如下优点设备简单、操作条件温和、能耗低、母液循环使用、易于工业化。
文档编号C08J3/12GK102850557SQ201210393878
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者陆春明, 郑亚清, 张寅 , 孙吉, 肖炳兴, 顾志强, 金野 申请人:江苏扬农化工集团有限公司, 宁夏瑞泰科技股份有限公司