聚碳酸酯熔融酯交换法预聚过程的工程研究

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1、中文摘要聚碳酸酯(PC)是一类综合性能优异的工程塑料，其广泛地应用于电子电器和光学材料等多种领域，具有良好的市场前景。目前，国内外PC的合成方法主要分两类，一类是光气法，另一类是熔融酯交换法。其中酯交换法工艺简袍且对环境危害较小，成为未来发展的趋势。虽然国外发达国家聚碳酸酯生产工艺的工业化早已成熟，但是国内聚碳酸酯生产工艺仍然停留在较低的水平，我国使用的聚碳酸酯大部分依赖国外进口。下大力气发展国内聚碳酸酯工业已到了刻不容缓的地步，否则，该行业将全部被国外厂商所垄断。因此，聚碳酸酯酯交换法生产工艺的研究工作的意义十分重大，它将彻底改变我国聚碳酸酯依赖国外技术的状况，更为推动我国信息产业的快速

2、发展，提供有力的技术支持。本文重点研究了聚碳酸酯预聚过程中的反应动力学和传质规律。对动力学的研究表明双酚A与碳酸二苯酯的预聚反应具有二级反应的特征，并测得了反应速率常数和活化能。本文亦提出了反应极限的概念，即当聚合物系中气液平衡和反应平衡的达到使得传质速率趋于零。在中试设备上研究了针对该设备的最佳工艺条件(温度、压力、循环量)，得出如下结论：双酚A与碳酸二苯酯熔融酯交换法的预聚反应受温度及压力的影响很大，而循环量的影响不显著。通过小试实验对预聚过程传质规律研究表明，该脱挥过程属于起泡脱挥，并建立了基本的脱挥传质模型。关键词：聚碳酸酯酯交换预聚反应动力学起泡脱挥ABSTRACTPolycar

3、bonate(PC)isallexcellentengineeringplasticduetOitsoutstandingperformanceanditiswidelyusedinthefieldofelectronicsandopticalmaterials，etc，whichl‘SveryprormsinginfuturemarketTherearemainlytWOmethodsinthesynthesisofPC：interfacialpolymerizationandmelttransestcrification．Themethodofmelttransesterificati

4、onhasasimplerworkprocessandl‘Smoreenvironment—friendly,whichisbecomingthefuturetrend．Althoughdevelopedcountrieshaverealizedtheindustrializationofpolycarbonateproduction，Chinaisfallingfarbehindandtotallyrelyingonimportation．ItisurgentforChinatOdeveloppolycarbonateindustry．Otherwise，polycarbonateind

5、ustrywillbeentirelycontrolledbyforeignenterprises．Therefore，theresearchonpolycarbonatesynthesisandproductionisofgreatsignificance．Itwillcompletelychangecurrenl．situationandprovide。powerfultechnicalsupportfortherapiddevelopmentofinformationindustryinChina．Thereactionkineticsandlawsofmasstransferint

6、heprepolymerizationprocessareinvestigatedindetailinthispaper．ThestudyonkineticmodelshowsthatthereactionrateiSsecondorderintheconcentrationsofBPAandDPCandthereactionrateconstalltsaredetennined．Theconceptoflimitofreversiblereactionisintroducededandproved．Theoptimizedreactionconditionsincludingthetem

7、perature，pressureandcirculationflowcapacityarealsogainedthroughpilotexperiments．Theprepol3anerizationprocess。isgreatlyinfluencedbythetemperatureandpressurewhilethecirculationflowcapacity’SimpactisnotsoremarkableT