聚碳酸酯熔融酯交换法预聚过程的工程研究

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单且对环境危害较小，成为未来发展的趋势。 该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。该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。

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第一章文献综述

1.1聚碳酸酯简介

1.2聚碳酸酯的主要用途

1.3聚碳酸酸酯应用研究发展动态

1.3.1聚碳酸酯合金化研究

1.3.2聚碳酸酯应用领域拓展

1.4聚碳酸酯生产现状及发展趋势

1.5聚碳酸酯生产工艺评述

1.5.1光气界面法

1.5.2酯交换法

1.5.3其他合成方法

1.6聚碳酸酯酯交换法合成工艺进展

1.6.1聚碳酸酯酯交换法连续化生产概述

1.6.2反应动力学研究进展

1.6.3聚碳酸酯酯交换法聚合设备研究进展

1.7聚合物系脱挥传质规律研究进展

1.7.1聚合物系脱挥传质过程概述

1.7.2脱挥传质理论

1.8本文工作的提出

第二章高效液相色谱法测定聚碳酸酯预聚物苯酚含量

2.1实验部分

2.1.1仪器及条件

2.1.2试剂

2.1.3实验方法

2.2结果和讨论

2.2.1溶剂的选择

2.2.2流动相的确定

2.2.3内标的确定

2.2.4线性回归方程和最低检测限

2.2.5方法的精密度验证

2.2.6方法的准确度验证

第三章预聚过程反应动力学及反应极限

3.1反应动力学的确定

3.1.1实验设备

3.1.2反应速率常数的确定

3.1.3平衡速率常数和逆反应速率常数的确定

3.1.4反应活化能的计算

3.1.5表观反应焓的确定

3.2可逆反应极限

3.2.1气液平衡理论

3.2.2可逆反应极限

3.2.3小结

第四章聚碳酸酯预聚过程中试阶段的工程研究

4.1实验设备

4.1.1设备简介

4.1.2实验设备的完善

4.1.3实验操作

4.2结果与讨论

4.2.1最佳反应温度的确定

4.2.2最佳反应循环量的确定

4.2.3最佳反应压力的确定

4.2.4反应极限的验证

4.2.5中试设备的不足与改进

第五章预聚过程传质规律研究

5.1传质理论分析

5.2实验设备

5.3传质理论模型的建立与计算

5.4结果与讨论

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录

致谢