[发明专利]用于向熔融聚碳酸酯聚合过程中连续加入支化剂的方法和系统

说明书

背景技术

在聚碳酸酯的制造过程中，通常希望加入支化剂，作为用于增加得到的聚合物的熔体强度的手段。例如，1,1,1-三(羟基苯基)乙烷（THPE）通常用于聚碳酸酯制造过程以提高聚合物熔体强度。然而，有两种主要方法用于制备聚碳酸酯，间歇式界面方法和连续式熔融方法。在间歇式界面方法中，THPE支化剂作为固体，可以在配制阶段非常简单地加入，在配制阶段当它反应时其溶解于有机相（二氯甲烷）中。在熔融聚碳酸酯方法中引入THPE更加困难。熔融聚碳酸酯方法是一种无溶剂方法，其中单体在熔融阶段被连续加入至密闭的配制容器。然而，THPE具有约247℃的相对高的熔点。因此，鉴于其高熔点，加入作为熔融单体的THPE需要特殊的加热能力，这转化为高投资费用以通过熔融方法来产生基于THPE的聚碳酸酯等级。鉴于当前技术造成的限制，本领域需要用于将THPE或其他支化剂引入连续熔融聚碳酸酯系统的改进方法。

发明内容

本发明总体上涉及用于制造熔融聚合的支链聚碳酸酯的方法和系统。尽管熔融聚碳酸酯聚合过程通常是无溶剂的，本发明的方法将支化剂作为溶剂中溶解的成分引入至熔融过程。通过首先将支化剂溶解于溶剂中，通常表现出相对高熔点的支化剂可以作为反应物被引入至熔融聚合过程而不需要熔化支化剂单体通常所需要的增加的能量用量，使得在熔融过程中在与其他聚碳酸酯形成反应物反应之前它处于熔融状态。此外，本发明的具体实施方式在完全连续熔融聚合过程中具有额外的优势，即当在利用和不利用支化剂的情况下在聚碳酸酯等级之间切换生产时，减少过渡时间。例如，而并非限制，本发明的具体实施方式能够使过渡时间减少4至12小时的时间量。

鉴于前面的优势，在第一个方面中，本发明总体上提供制造支链聚碳酸酯的方法。该方法包括提供聚碳酸酯前体熔融组合物（其包括芳香族二羟基化合物、碳酸二酯和催化剂），以及在支化剂存在的条件下，使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯熔融聚合。支化剂作为溶解于溶剂中的支化剂溶液被引入至反应器系统中。

在另一方面，本发明总体上提供用于将支化剂引入至熔融聚碳酸酯聚合过程的方法。这种方法包括提供配置成使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯熔融酯交换的至少一个反应器。在芳香族二羟基化合物和碳酸二酯的熔融酯交换过程中，所述至少一个反应器产生顶部副产物流。溶解的支化剂通过顶部副产物流被引入至聚合过程。

在以下描述中可以部分地说明额外的优势或可通过实践了解。可以通过具体地在所附权利要求中指出的元件和组合来实现和达到这些优势。如权利要求所述的，应该了解的是，以上一般性说明和以下具体实施方式都是示例性的并且仅是解释说明的，而并非限制性的。

附图说明

结合到本说明书中并且构成其一部分的附图说明了具体实施方式并且和说明书一起用来解释这些方法和系统的原理：

图1是根据本发明的具体实施方式的示例性的熔融聚碳酸酯反应器系统的示意图，其中通过与第一低聚反应器连通的洗涤器单元将溶解的支化剂引入至系统中。

图2是根据本发明的具体实施方式的示例性的连续熔融聚碳酸酯反应器系统的示意图，其中通过与第一低聚反应器连通的洗涤器将溶解的支化剂引入至系统中，并且其中多种副产物流可选地用于后续的熔融聚碳酸酯处理。

具体实施方式

通过参考以下的具体实施方式、实施例、附图、以及权利要求、以及它们前后的说明，可以更容易地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的装置、系统、和/或方法之前，应该理解的是，除非另有说明，本发明并不限于所公开的具体装置、系统、和/或方法，其本身当然可以改变。还应该理解的是本文使用的术语仅用于描述具体方面的目的，而并非旨在进行限制。

提供了本发明的以下描述，作为在其最佳的、目前已知的具体实施方式中本发明可行的教导。为此，在相关领域的普通技术人员应当认识并理解的是可以对本文描述的本发明的多个方面做出许多改变，同时仍然获得本发明的有益结果。还应该清楚的是，可以通过选择本发明的一些特点而不利用其他特点来获得本发明的一些希望的益处。因此，在相关领域的普通技术人员将会了解到对本发明的许多修改和适配是可能的，甚至在某些情况下可以是希望的并且是本发明的一部分。因此，以下描述是作为本发明原理的说明而提供的，而并非对其限制。

如贯穿本文使用的，除非上下文明确地另外指出，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。因此，例如，除非上下文另外指出，提到一种“支化剂”可以包括两种或更多种这类支化剂。