[发明专利]用于聚碳酸酯提纯的低剪切方法

说明书

相关申请的交叉引证

本申请要求于2013年7月25日提交的美国临时专利申请序列号61/858,250；于2013年7月25日提交的美国临时专利申请序列号61/858,233；于2013年7月25日提交的美国临时专利申请序列号61/858,293的权益。相关申请通过引证结合于此。

背景技术

用于聚碳酸酯聚合的界面方法产生包括水相和有机相的混合物。水相，也称为盐水相，包含盐、离子物种物种、和界面催化剂。有机相，也称为树脂相或聚合物相，包含溶剂、溶解的聚碳酸酯、和界面催化剂。一些盐和离子物种由于来自水相的盐水夹带(brineentrainment)可以进一步存在于有机相中。在提纯方法中，通常从有机相中去除这些盐和离子物种(为了方便起见，在此指的是“离子”)，以及任何界面催化剂，因为它们影响最终产物的质量。这类提纯方法通常涉及从有机相中分离水相，紧接着在一个或更多个萃取步骤中从有机相去除离子和催化剂从而导致提纯的聚碳酸酯。

聚碳酸酯提纯方法中的问题是有机相和水相在制备或提纯期间可以形成乳液。乳化的特征在于，产生分散于第二相内的第一相的小的、难以移动的液滴。因此，乳化可以导致以下中的一种或两种：1)有机相和水相仅有部分分离使得部分有机相保留并与水相一起2)并不能从有机相中完全去除杂质(如离子和催化剂)。因此，稳定的工厂操作可能难以维持并且可能最终使得提纯的聚碳酸酯的数量和质量下降。

在聚碳酸酯生产设备中可以出现的另外的问题是处理某些有机界面聚碳酸酯废物流，也称为“不合格溶剂”。这些废物流在界面聚碳酸酯制备方法中使用有机溶剂，例如经由罩(hood)冲洗至盘式离心机(disccentrifuges)，并且在各种单元操作中多次冲洗设备产生。因此，为了方便起见，本文中它们称为“界面聚碳酸酯有机洗涤流”或“有机洗涤流”。界面有机聚碳酸酯洗流包含低水平的溶解的固体，其通常是降解的聚碳酸酯、催化剂、和离子。因此，在没有任何处理或没有充分提纯的情况下，洗涤流再循环回流至反应器可以不利地影响产物性能，如颜色和熔体稳定性。虽然洗涤流可以通过水洗涤而提纯，乳化可以是影响处理的效率的问题。此外，已知为“乳脂(cream)”的乳化的有机相残留可以进入废水处理系统并且阻断系统从而破坏整个方法。

因此在可以减少或消除界面聚碳酸酯制备和聚合中的乳液形成并且可以减少或消除有机聚碳酸酯废物流的提纯中的乳液的提纯方法中的一种或者两种是合乎需要的。

发明内容

在本文公开的是由界面聚合产物混合物提纯聚碳酸酯的方法。

在实施方式中，制备提纯的聚碳酸酯的方法可以包括：界面聚合聚碳酸酯以形成产物混合物；其中，产物混合物包括水相和包含有机溶剂的有机相、聚碳酸酯、催化剂、和离子；分离水相和有机相同时使产物混合物经受小于150,000S^-1的剪切速率以形成分离的有机相和分离的水相；利用酸流从分离的有机相中萃取催化剂同时使分离的有机相和酸流经受小于150,000S^-1的剪切速率；以及利用水流从分离的有机相中萃取离子同时使分离的有机相和水流经受小于150,000S^-1的剪切速率；形成包含提纯的聚碳酸酯的提纯的有机相。

在另一实施方式中，制备提纯的聚碳酸酯的方法可以包括：界面聚合聚碳酸酯以形成产物混合物；其中，产物混合物包括水相和包含有机溶剂的有机相、聚碳酸酯、催化剂、和离子；由产物混合物分离水相和有机相，其中，产物混合物在分离期间经受以下各项中的至少一种：小于或等于0.5kJ/kg产物混合物的能量，小于150,000S^-1的剪切速率，和100至2,000g-力的离心力；形成提纯的水相和包含提纯的聚碳酸酯的提纯的有机相。

在实施方式中，由包含界面聚合产物混合物(其中，产物混合物包括水相和包含有机溶剂、聚碳酸酯、催化剂、和离子的有机相)的进料提纯聚碳酸酯的方法可以包括：分离水相和有机相同时使产物混合物经受小于150,000S^-1的剪切速率以形成分离的有机相和分离的水相；利用酸流从分离的有机相中萃取催化剂同时使分离的有机相和酸流经受小于150,000S^-1的剪切速率；以及利用水流从分离的有机相中萃取离子同时使分离的有机相和水流经受小于150,000S^-1的剪切速率；从而形成包含提纯的聚碳酸酯的提纯的有机相。