超临界撞击流制备聚碳酸酯的反应动力学.pdf

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1、第41卷，第2期工程塑料应用Vo1．41，NO．2～Feb．20l3012013年2月ENGrNEER1NGPLASTICSAPPLICATIONdoi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2013．02．014超临界撞击流制备聚碳酸酯的反应动力学肖杨，韦吉(中南民族大学催化材料科学湖北省暨国家民委一教育部共建重点实验室，武汉430074)摘要：研究了超临界撞击流反应器中双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)缩聚合成聚碳酸酯(Pc)的反应动力学。为了排除苯酚的内、外扩散阻力，使反应动力学仅由正向酯交换反应速率

2、控制，对PC预聚物颗粒的粒径和c02流量的影响进行了考察。结果表明，当预聚物颗粒粒径小于0．143mm后，可以排除苯酚内扩散的阻力；当CO2的流量超过15mL／min后，可以排除苯酚的外扩散阻力。在温度为9O130~(2、压力为12MPa条件下，缩聚反应在最初的6h内为基元反应。反应级数为2级，并得到表观反应速率常数，表观活化能为46．2kJ／mol关键词：超临界；C0，；撞击流；聚碳酸酯；动力学中图分类号：TQ322．3文献标识码：A文章编号：1001．3539(2013)02．0061—05KineticsofPoly

3、carbonateSynthesisinSupercriticalImpingingStreamReactorXiaoYang，WeiJi(KeyLaboratoryofCatalysisandMaterialScienceoftheStateEthnicAfairsCommission&MinistryofEducation．South-CentralUniversityforNationalities，Wuhan430074，China)Abstract：Thekineticsofpolycondensationrea

4、ctionforpolycarbonate(PC)synthesizedbytransesterificationbetweenbisphenol—A(BPA)anddiphenylcarbonate(DPC)insupercriticalimpingingstreamreactorwereinvestigated．Inordertoeliminatetheinternalandexternaldiffusionresistanceofsmallmoleculebyproductphenol，andensurethatth

5、ekineticsiscontrolledbytherateoftheforwardtransesterificationreaction，theprepolymerparticlesizeandflowrateofCO2werechosentoensurethatthemasstransferresistanceofphenolwerenegligible．Theexperimentalresultsshowthat，theeffectofinternalphenoldifusionresistanceonoverall

6、reactionratecanbenegligibleasprepolymerparticlesizeislowerthan0．1431111／1．andtheefectofexternalphenoldifusionlimitationscanbenegligibleasCO2flowrateisupto15mL／min．Inthefirst6hours，thepolymerizationofPCisanelementaryreactionwithanorderof2．andtheapparentforwardreact

7、ionkineticsconstantsweredeterminedattemperaturesfrom90℃to130℃，andpressureof12MPa，theapparentactivationenergyis46．2kJ／mo1．Keywords：supercritical；carbondioxide；impingingstream；polycarbonate；kinetics双酚A型聚碳酸酯fPc)结构中含有柔性的碳为了避免上述制备PC方法的弊端，笔者首次酸酯链和刚性的苯环，使其具有许多其它工程塑料尝试在超临

8、界撞击流反应器中实施固相聚合的方不具备的特殊性能，已广泛应用于电子电器、建筑、式制备商性能PC。该路线是一条绿色环保新工艺，汽车制造、航空航天、光学等领域[1-引。PC已经工业利用撞击流能够强化热、质传递，以及超临界CO：化的生产方法主要有光气法和熔融酯交换法。光气(sc-co)能够溶解该缩聚反应副产物