專利名稱：粘性液體攪拌裝置和用該裝置生產聚碳酸酯的方法
技術領域：
本發明涉及一種粘性液體攪拌裝置和使用該裝置生產聚碳酸酯的方法。
已知各種粘性液體攪拌裝置，以通過熔融聚合方法生產合成聚合物。在這些攪拌裝置中，如果粘性液體停滯在攪拌裝置中的特定位置，例如，在攪拌裝置內壁上，粘性液體從周圍接受大量的熱，于是，粘性液體會變質。特別是在用于生產芳族聚碳酸酯(其常用于光學元件)的攪拌裝置中，如果粘性液體在攪拌裝置中變質，就會大大降低聚碳酸酯的質量。
所以，為了得到高質量的合成聚合物，就要防止粘性液體滯留在攪拌裝置中的特定位置，即，使粘性液體在攪拌裝置中連續流動。如果粘性液體連續流動，攪拌裝置的內部就會由粘性液體清潔，所以，就能防止攪拌裝置中的粘性液體變質。這種由粘性液體的清潔作業稱為自潔作用。
在已知的有自潔作用的攪拌裝置中，在殼體中布置一對間隔的轉軸，其在一水平面上相互平行延伸，每一轉軸有一組軸向間隔的紡錘形轉子。各轉子轉動同時與殼體內壁和裝在另一轉軸上的對齊的轉子保持一小的距離，以致粘性液體不會連續地附著在外殼內壁和轉子內壁上。在外殼上壁形成有粘性液體入口，其位于兩轉軸的中間位置，和一粘性液體出口，其形成于外殼底壁位于遠離粘性液體入口的位置。在由轉子攪拌的同時，送入外殼的粘性液體向粘性液體出口運動(見日本未審查專利申請NO.4-235727)。
然而，當如上所述的攪拌裝置的粘性液體入口布置在轉軸之間的情況下，足夠的粘性液體不會供應到裝在一個轉軸上并靠近粘性液體入口的轉子上，這在后面將要詳述。于是，由于不能對所有的轉子產生足夠的自潔作用，粘性液體將容易變質。所以，在這種攪拌裝置中，必須縮短攪拌裝置的清潔作業的時間間隔，以維持合成聚合物高的質量，這就導致了攪拌裝置操作成本的增加。
本發明的一個目的是提供一種粘性液體攪拌裝置，其能長時間地連續操作，以維持產品的高質量。
本發明的另一目的是提供一種使用本發明的攪拌裝置生產高質量聚碳酸酯的方法。
本發明提供了一種粘性液體攪拌裝置，包括一容器，具有基本水平延伸的外殼，外殼具有繭形的截面，一入口側端板布置在其一端，一出口側端板布置在其另一端；一第一旋轉軸，其在所述容器中沿一大致水平面延伸，并有一組轉子；一第二旋轉軸，其在所述容器中沿所述大致水平面與所述第一旋轉軸平行地延伸，并有一組轉子，其與所述第一旋轉軸的轉子配合，以攪拌粘性液體，所述第一旋轉軸和第二旋轉軸在同一方向轉動，以致所述第一旋轉軸的上表面轉動離開所述第二旋轉軸；一粘性液體入口布置在所述容器上部，處于第一旋轉軸上方的容器入口側端部分；一粘性液體出口布置在所述容器的出口側端部分。
本發明還提供了一種用本發明的攪拌裝置生產聚碳酸酯的方法，包括下述步驟將熔融聚合芳族二羥基化合物和碳酸二酯所得到的聚碳酸酯送入所述容器；在容器中于真空壓力下熔融攪拌聚碳酸酯，進一步使聚碳酸酯熔融聚合。
圖1是攪拌裝置的示意透視圖；圖2是攪拌裝置的平面剖視圖；圖3是沿圖2中III線的剖視圖；圖4是攪拌裝置的側剖視圖；圖5A和5B是轉子的透視圖；圖6A和6B是攪拌裝置的示意側視圖，顯示了粘性液體入口的不同布置；圖7是攪拌裝置另一實施例的剖視圖；圖8是轉軸的位于管件中部分的側視圖9是圖1中外殼的一部分的放大平面圖；圖10是攪拌裝置的側剖視圖；圖11是圖10中轉子的前視圖；圖12是圖10中轉子的平面圖；圖13是攪拌裝置另一實施例的平面剖視圖；圖14A和14B是圖13所示轉子的透視圖。
下面參照附圖對本發明的一個實施例進行描述。
參見圖1-4，標號1表示攪拌裝置的容器，2表示第一旋轉軸，3表示第二旋轉軸。容器1包括一包圍了轉軸2和3的外殼4，在外殼4的兩端布置了一對具有平內壁的端板5和6。外殼4有一繭形形狀，其由圓柱形件的連接側壁構成，旋轉軸2和3布置在相應圓柱形體的軸線上。旋轉軸2和3基本在一水平面上相互平行地延伸，并可以在同一方向轉動，如圖1-4中箭頭所示。另外，在圖1-4所示的實施例中，旋轉軸2和3以同一速度轉動。
如圖2和3所示，第一旋轉軸2的兩端從端板5和6的外壁伸出，在端板5和6的外壁分別形成有圍繞第一旋轉軸2兩端的管形件7和8。第一旋轉軸2由管形件7和8可轉動地支承，于是，管形件7和8構成了第一旋轉軸2的軸承。
第二旋轉軸3的兩端也從端板5和6的外壁伸出，在端板5和6的外壁上分別形成有圍繞第二旋轉軸3兩端的管形件9和10。第二旋轉軸3由管形件9和10可轉動地支承，于是，管形件9和10構成了第二旋轉軸3的軸承。
如圖1和3所示，在第一旋轉軸2的上方，于端板5平內壁的頂部形成有一粘性液體入口11。另外，在外殼4底壁形成有一粘性液體出口12，其靠近端板6。粘性液體從粘性液體入口11送入容器4。在進行熔融聚合的同時，粘性液體在容器4中朝粘性液體出口12逐漸運動，并通過轉動螺旋裝置13從粘性液體出口l2排出。所以，端板5在后面稱為入口側端板，端板6稱為出口側端板。
如圖1所示，一真空抽吸裝置14布置在容器4上，用于抽出所產生的氣體，以促進容器4中的熔融聚合反應。真空抽吸裝置14包括一增加直徑的通道15和一減少直徑的通道16，和一從增加直徑的通道15向減少直徑的通道16延伸的連接通道17。一用于收集齊聚物的收集罐18連接于減少直徑通道16的下端，減少直徑通道16的上端通過一冷卻器連接于一真空泵(未示)。增加直徑的通道15的排氣口19在旋轉軸2的上方形成于外殼4的上壁，處于與入口側端板5相鄰的位置。
真空抽吸裝置14有兩個功能。第一功能是使容器4內部保持在一真空壓力下，以從粘性液體內部抽出所產生的氣體來，而促進熔融聚合反應。第二個功能是從容器4內部抽出所產生的氣體。
一組轉子裝在旋轉軸2和3上。這些轉子包括一第一轉子組A和第二轉子組B，如圖2所示。第一轉子組A用于攪拌粘性液體，第二轉子組B用于在攪拌粘性液體的同時使粘性液體朝出口側端板6運動。所以，如圖1和2所示，第二轉子組B大致為一螺旋形結構。
圖5A是第一轉子組A中一個轉子20的透視圖，圖5B是第一轉子組A中端部轉子21的透視圖，該轉子相鄰于入口側端板5。所以，除端部轉子21之外的所有轉子20有相同的形狀，如圖5A所示。
如圖5A所示，轉子20包括一第一轉子板a，其外形為紡錘形，和一第二轉子板b，其也有一紡錘形外形并相對于第一轉子板a轉動90度，一連接部分c連接第一轉子板a的中部與第二轉子板b的中部，一對水平桿或刮板d和e從第一轉子板a的兩端在軸向延伸，一對刮板f和g從第二轉子板b的兩端軸向延伸。轉子板a和b，連接部分c，和水平桿d，e，f，g形成為一整體。
圖5B中所示的端部轉子21的結構大致與圖5A中所示的轉子20相同，只是一對刮板22和23形成于第一轉子板a的端面，其朝向入口側端板5的內壁。
轉子21和一組轉子20裝在第一旋轉軸2上，使轉子21的第二轉子板b與相鄰轉子20的第一轉子板a對齊，并且轉子20的第二轉子板b與相鄰轉子20的第一轉子板a對齊。同樣，轉子21和一組轉子20裝在第二旋轉軸3上，使轉子21的第二轉子板b與相鄰轉子20的第一轉子板a對齊，并且轉子20的第二轉子板b與相鄰轉子20的第一轉子板a對齊。
第一旋轉軸2的轉子21與相鄰的第二旋轉軸3的轉子21有一位置關系，使第二旋轉軸3的轉子21相對于第一旋轉軸2的轉子21轉動90度。同樣，第一旋轉軸2的轉子20與相鄰的第二旋轉軸3的轉子20有一位置關系，使第二旋轉軸3的轉子20相對于第一旋轉軸2的轉子20轉動90度。
各轉子20和21在轉動的同時與外殼4相應的圓柱形內壁保持一小的距離。另外，第一旋轉軸2的各轉子20和21在轉動的同時與第二旋轉軸3的對應相鄰轉子20和21保持一小的間隙。
當攪拌裝置的操作開始時，轉子20和21攪拌從粘性液體入口11送入容器1的粘性液體。同時，如上所述，如果粘性液體停滯在容器1中的一些位置，所生產的聚合物將會變質。在這方面，已證實了在轉子20上不會發生粘性液體的停滯，而是，這種停滯發生在轉子20周圍，特別是發生在入口側端板5上。另外，已證實了粘性液體入口11的位置對粘性液體的停滯有較大的影響。下面參照圖6A和6B進行解釋。
圖6A顯示了粘性液體入口X1，X2，X3和X4的各種布置。如圖6A所示，在粘性液體入口X1布置在第二旋轉軸3上方的情況下，從粘性液體入口X1送入的粘性液體落在第二旋轉軸3的轉子21的外壁上。然后，一部分粘性液體沿第二旋轉軸3的轉子21的外壁流下，并且一部分粘性液體沿入口側端板5的內壁流下。然后，粘性液體到達容器1的底壁，處于第二旋轉軸3的下方，并聚積在該處。
一部分聚積的粘性液體被第二旋轉軸3的轉子21的端緣向上刮起。然后，被向上提升的粘性液體一方面再沿第二旋轉軸3的轉子21的外壁向下運動，另一方面沿入口側端板5的內壁向下運動。以此方式，粘性液體反復地沿第二旋轉軸3的轉子21的外壁向下流動，于是，粘性液體不會停滯在第二旋轉軸3的轉子21的外壁上。另外，粘性液體反復地沿入口側端板5的內壁(其朝向第二旋轉軸3的轉子21的端面)流下，于是，粘性液體不會停滯在入口側端板5的內壁(其朝向第二旋轉軸3轉子21的端面)上。
另外，第二旋轉軸3的轉子21的端緣使在外殼4圓柱形內壁上的粘性液體反復地提升。即，在外殼4的圓柱形內壁上的粘性液體沿內壁運動，于是，粘性液體也不會停滯。
如上所述，在粘性液體入口X1布置在第二旋轉軸3上方的情況下，繞第二旋轉軸3轉子21的任何位置粘性液體都不會發生停滯。所以，在第二旋轉軸3的轉子21周圍的粘性液體不會發生變質。
然而，在這種情況下，在第一旋轉軸2的轉子21的周圍會發生粘性液體的變質。即，如上所述，第二旋轉軸3轉子21的端緣將聚積在第二旋轉軸3下方容器1底壁上的粘性液體擋住和向上提升。然后，一部分粘性液體沿第二旋轉軸3轉子21的外壁和入口側端板5內壁流下。另外，一部分粘性液體被送到第一旋轉軸2轉子21的端緣，如圖6A中S所示。然后，使這些粘性液體沿外殼4圓柱形內壁運動。然后，這些粘性液體的一部分進一步繞第一旋轉軸2沿外殼4圓柱形內壁運動，并且，這些粘性液體的一部分沿第一旋轉軸2轉子21的外壁和入口側端板5的內壁(其朝向第一旋轉軸2轉子21的端面)流下。
然而，送到第一旋轉軸2轉子21端緣上的粘性液體S的量很少。所以，沿第一旋轉軸2轉子21外壁和入口側端板5內壁流下的粘性液體在其到達外殼4底壁之前就半路停下。即，粘性液體繞第一旋轉軸2的轉子21的周圍停滯。以此方式，如果送到第一旋轉軸2轉子21外壁上的粘性液體的量少，在第一旋轉軸2轉子21周圍就發生粘性液體的停滯。于是，所生產的聚合物就會變質。
在粘性液體入口X2形成于外殼4上壁的第一旋轉軸2和第二旋轉軸3之間中部位置時，如圖6A所示，從粘性液體入口X2送入的粘性液體的一部分落在第一旋轉軸2的轉子21上。然而，在這種情況下，所生產的聚合物也會變質。
即，在這種情況下，粘性液體從粘性液體入口X2落在第一旋轉軸2轉子21端部的上壁。然而，在第一旋轉軸2的轉子21從圖6A虛線所示的位置轉到點劃線所示的位置時，第一旋轉軸2轉子21端部上壁向下傾斜，并且，粘性液體落在第一旋轉軸2轉子21端部上壁靠近轉子21端緣的位置。所以，送到第一旋轉軸2轉子21端部上壁的粘性液體從轉子21端緣下落，于是，由第一旋轉軸2的轉子21擋住的粘性液體的量少。
以此方式，在粘性液體入口X2布置于第一旋轉軸2和第二旋轉軸3之間中部位置的情況下，因為送到第一旋轉軸2的轉子21外壁上的粘性液體的量少，粘性液體停滯在第一旋轉軸2轉子21周圍，于是，所生產的聚合物會變質。
在粘性液體入口X3布置在第二旋轉軸3下方的情況下，粘性液體從第二旋轉軸3的轉子21送到第一旋轉軸2轉子21的端部，如圖6A中S所示，于是，送到第一旋轉軸2轉子21外壁上的粘性液體的量很少。
另外，在粘性液體入口X4布置在第一旋轉軸2下方的情況下，當轉子21轉動到圖6A中虛線所示位置時，從粘性液體入口X4送入的粘性液體由第一旋轉軸2的轉子21送到外殼4的底壁，如圖6A的W所示。然后，粘性液體由第二旋轉軸3的轉子21送到第一旋轉軸2轉子21的端部，如圖6A所示。所以，在這種情況下，送到第一旋轉軸2轉子21外壁的粘性液體的量很少。
以此方式，當粘性液體入口布置于外殼4底壁上時，如圖6A中X3和X4所示，因為送到第一旋轉軸2轉子21外壁上的粘性液體的量少，所以，粘性液體停滯在第一旋轉軸2轉子21周圍，于是，使所生產的聚合物變質。
與此相反，在粘性液體入口Y布置在第一旋轉軸2上方的情況下，如圖6B所示，從粘性液體入口Y送入的粘性液體落在第一旋轉軸2的轉子21外壁上。在這種情況下，因為送到第一旋轉軸2轉子21外壁上的粘性液體的量大，所以送到第一旋轉軸2轉子21外壁上的粘性液體沿該轉子21外壁和入口側端板5內壁(其朝向第一旋轉軸2轉子21的端面)流下，而不會半路停下，然后，到達外殼4的底壁。
所以，在這種情況下，粘性液體不會停滯在第一旋轉軸2的轉子21周圍，所以不存在所生產的聚合物變質的危險。
另外，聚積在第一旋轉軸2下方外殼4底壁上的粘性液體被送到第二旋轉軸3下方的外殼4底壁上，如圖6A中W所示。然后，粘性液體由第二旋轉軸3轉子21的端緣向上提升，然后沿第二旋轉軸3轉子21外壁和入口側端板5內壁(其朝向第二旋轉軸3轉子21端面)流下。所以，粘性液體也不會停滯在第二旋轉軸3轉子21周圍。所以，不存在所生產的聚合物變質的危險。
如上所述，如果幾乎所有從粘性液體入口Y送入的粘性液體落在第一旋轉軸2轉子21外壁上，粘性液體就不會停滯在第一旋轉軸2轉子21和第二旋轉軸3轉子21周圍。所以，粘性液體入口Y能布置在圖6B的范圍Z中，即，當第一旋轉軸2的轉子21處于其橫向寬度最小的位置時，入口Y處于第一旋轉軸2轉子21上方的區域中。如果采用一個一般的表達，粘性液體入口Y能布置在容器1內第一旋轉軸2上方的入口側端板上部。在這種情況下，因為第一旋轉軸2在其上表面離開第二旋轉軸3的方向轉動，并且第二旋轉軸3在其上表面朝向第一旋轉軸2的方向轉動，所以第一旋轉軸2能用這種描述來限定。
在圖1-4所示的實施例中，粘性液體入口11是設置在第一旋轉軸2上方的入口側端板5的頂部，而不是設置在第一旋轉軸2的轉子21上方。然而，即使粘性液體入口11設置在第一旋轉軸2上方的入口側端板5頂部，其也能如設置在第一旋轉軸2轉子21上方一樣防止粘性液體的停滯。
即，在粘性液體入口11設置在入口側端板5頂部的情況下，從粘性液體入口11送入的一部分粘性液體沿入口側端板5的內壁流下而不會半路停下，并且一部分從粘性液體入口11送入的粘性液體沿第一旋轉軸2的轉子21外壁流下而不會半路停下。所以，在該情況下，粘性液體不會在第一旋轉軸2的轉子21周圍停滯。
圖7顯示了粘性液體入口11布置的另一實施例。其中，粘性液體入口11布置在第一旋轉軸2上方和其轉子21上方。
如上所述，由于從第一旋轉軸2上方的容器1上部送入粘性液體，其能防止粘性液體停滯在容器1中。在圖1-4所示實施例中，為了進一步防止粘性液體停滯在容器1中，在各轉子21的端面(其朝向入口側端板5內壁)形成一對刮板22和23。
如圖4和5B所示，刮板22和23相對于轉子21的轉動軸線為點對稱布置，并從轉子21端面的弓形延伸的周緣大致中心沿其周緣成弓形地延伸到轉子21端面的兩端。在圖4和圖5B所示實施例中，刮板22和23在其全長上有相同的寬度和高度，如圖4中所示，在刮板22和23與旋轉軸2，3之間有一間隙K。如圖2，3所示，轉子21裝在旋轉軸2，3上，以致間隙存在于入口側端板5內壁和刮板22，23頂面之間。
當旋轉軸2和3轉動時，粘性液體從粘性液體入口11送入容器1，在入口側端板5內壁上的粘性液體由刮板22和23收集。這時，因為刮板22和23是沿轉子21端面弓形延伸的周緣延伸的，所以，刮板22和23迫使所收集的粘性液體向間隙K運動。于是，所收集的粘性液體沿刮板22和23運動并通過間隙K。然后，被收集的粘性液體從轉子21的端面推出。
以此方式，刮板22和23使粘性液體流動，于是，能進一步防止粘性液體停滯在入口側端板5內壁上。然而，在這種情況下，粘性液體有停滯在旋轉軸2和3周圍的危險。所以，在圖1-4中所示的實施例中，在旋轉軸2和3的位于管形件7，8，9和10中的部分上形成有螺旋槽24和25，以除去旋轉軸2和3周圍的聚合物。
如圖2和3所示，形成于各旋轉軸2和3上的螺旋槽包括形成于轉子一側的第一螺旋槽24，和形成于外側的第二螺旋槽25。各第一螺旋槽24的螺旋方向被確定以致當旋轉軸2和3轉動時，在旋轉軸2和3周圍的聚合物能向外側傳送。相反，各第二螺旋槽25的螺旋方向與第一螺旋槽24的相反，以致聚合物能向轉子21方向傳送。在管形件7，8，9和10的底壁上于第一螺旋槽24外端與第二螺旋槽25內端匯合處形成有向下延伸的聚合物抽吸管26。
當操作攪拌裝置時，第一螺旋槽24使旋轉軸2和3周圍的聚合物向外傳送。同時，即使聚合物進入第二螺旋槽25，聚合物被向轉子21方向傳送。所以，迫使聚合物進入抽吸管26，并排向外界。應注意到，在圖1-4所示的實施例中，容器1內必須保持在真空壓力下，所以，對各聚合物抽吸管26必須提供相同的密封裝置，以防止外部空氣通過聚合物抽吸管26進入容器1。
圖8中顯示了螺旋槽24，25的典型形狀。在圖8所示的例子中，管形件7的內徑D是150mm，螺旋槽25的寬度W是75mm，螺旋槽25的深度H是8mm，相鄰螺旋槽25之間的距離e是6mm，間隙δ是2mm，螺旋角α是35度。
如上所述，真空抽吸裝置14的排氣口19形成于外殼4的上壁，處于第一旋轉軸2上方的入口側端板5附近。即，因為一旦粘性液體送入容器1，熔融聚合反應就開始，并且因為在這個階段熔融聚合反應非常活躍，所以，在容器1內的入口側端部分產生大量的反應氣體。所以，用于抽吸反應氣體的排氣口19布置在容器1內的入口側端部分。然而，如果排氣口19布置在容器1內的入口側端部，粘性液體就可能停滯在排氣口19并使其封閉。
即，如上所述，轉子21的端緣(即轉子21水平桿d的端緣)能將粘性液體推起。所以，如果排氣口19和第一旋轉軸2轉子21的刮板d成形使刮板d的軸向長度大于排氣口19的直徑，并且水平桿D經過排氣口19整個區域的前方，由第一旋轉軸2轉子21水平桿d推起的粘性液體就會停滯在排氣口19。于是，就會使粘性液體被吸入真空抽吸裝置14而將其堵塞，并且在排氣口19形成粘性液體膜，而在容器1中暫時地引起真空壓力的作用。這種現象通常稱為“氣封(vent up)”在圖1-4中所示的實施例中，為了防止“氣封”的發生，如圖9所示，排氣口19的尺寸被確定，使轉子21的刮板d，即轉子21的外緣從排氣口19整個區域一部分的前面通過。在這種情況下，根據本發明人的試驗，已經證實，如果排氣口19的直徑X等于或大于轉子21外緣朝向排氣口19的部分的最大長度Y的1.15倍，就能防止“氣封”。所以，在圖1-4中所示的實施例中，排氣口19的尺寸被確定使X/Y的值大于1.15。另外，排氣口19最好被設置使其中心位于第一旋轉軸2的中軸線正上方的位置，并離轉子21的兩端面距離相等，如圖9中Z所示。
粘性液體的停滯不僅發生在容器1內入口側端部，而且也發生在容器1內出口側端部。即，從粘性液體入口11送入的粘性液體逐漸向粘性液體出口12運動，并從出口12排出。這時，如果足夠量的粘性液體不能被送到出口側端板6的內壁，粘性液體就會停滯在出口側端板6的內壁上，于是，在出口側端板內壁上的所生產的聚合物就會發生變質。所以，在圖1-4中實施例所示的實施例中，為了送入足夠量的粘性液體到出口側端板6內壁上，在容器1內出口側端部提供了大致結構為螺旋形的第二轉子組B。
如圖2和10所示，第二轉子組B包括一組裝在旋轉軸2和3上的間隔的轉子27。如圖11和12所示，各轉子27為一板形，并有一紡錘形輪廓。轉子27的周邊外壁繞穿過轉子27兩端的軸線Q扭轉，使其扭轉角朝轉子27的兩端越來越大，并且，在圖1-4所示的實施例中，在轉子27兩端的扭轉角γ為大約65度。
在圖10所示的實施例中，裝在第一旋轉軸2上的各轉子27被布置使它們在一個方向相對于相鄰的轉子27轉動大約30度，以致轉子27扭轉的頂部邊緣相互平齊。所以，第一旋轉軸2的轉子27構成了一個螺旋裝置，當第一旋轉軸2轉動時，其有將粘性液體朝出口側端板6內壁送進的功能。同樣，裝在第二旋轉軸3上的各轉子27也被布置使它們在一個方向相對于相鄰的轉子27轉動30度，使轉子27的扭轉的頂部邊緣相互平齊。所以，第二旋轉軸3的轉子27構成了一螺旋裝置，當第二旋轉軸3轉動時，其有將粘性液體朝出口側端板6的內壁送進的功能。
另外，如圖10所示，第二旋轉軸3的各轉子27的布置使其相對于第一旋轉軸2的相鄰轉子27轉動90度。各轉子27轉動的同時與外殼4的相應圓柱形內壁保持一距離，并且第一旋轉軸2和第二旋轉軸3的相鄰兩轉子27在轉動的同時在其之間保持一小的間隙。所以，第二轉子組B也有攪拌粘性液體的功能。
在圖1-4所示的實施例中，在粘性液體通過第一轉子組A之后，第二轉子組B中的轉子27迫使粘性液體向出口側端板6的內壁運動。于是，因為足夠量的粘性液體能送到出口側端板6的內壁，所以，不存在粘性液體停滯在出口側端板6內壁上的危險，于是，能防止所生產的聚合物的變壞。
圖13顯示了攪拌裝置的另一實施例。圖1-4中的攪拌裝置和圖13中攪拌裝置攪拌裝置的結構不同主要在于第一轉子組A的結構，所以，后面僅解釋第一轉子組A。
參見圖13，第一轉子組A包括一組裝在旋轉軸2和3上的間隔的轉子28。只有朝向入口側端板5內壁的轉子29在其端面上具有刮板22，23，如圖14B所示。其他的轉子28為一板形，并有紡錘形的輪廓，如圖14A所示。第一旋轉軸2上的每個轉子28相對于相鄰的轉子28轉動90度，同樣，第二旋轉軸3上的每個轉子28也相對于相鄰的轉子28轉動90度。另外，第二旋轉軸3上的各轉子28相對于第一旋轉軸2上的各相鄰轉子28轉動90度。
根據本發明的攪拌裝置適于攪拌高粘性的液體，例如熔融聚合物，特別能有效地用于芳族聚碳酸酯的熔融聚合。所以，本發明涉及一種以較高聚合度生產芳族聚碳酸酯的方法，即，在真空壓力下，利用以上攪拌裝置將芳族二羥基化合物與碳酸二酯，優選聚碳酸酯(特性粘度為0.2-0.35(η)左右)熔融聚合得到的聚碳酸酯進一步熔融聚合。
這里所用的芳族二羥基化合物的例子有雙(羥芳基)烷烴，例如2，2-雙(4-羥苯基)丙烷，2，2-雙(4-羥苯基)丁烷，2，2-雙(4-羥苯基)辛烷，雙(4-羥苯基)苯基甲烷，2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷，1，1-雙(4-羥基叔丁基苯基)丙烷，雙(羥芳基)環烷烴，例如，1，1-雙(4-羥苯基)環戊烷，1，1-雙(羥苯基)環己烷，二羥芳基醚，例如4-4′-二羥基二苯基醚，二羥芳基硫醚，例如，4，4′-二羥基二苯基硫醚，二羥芳基亞砜，例如4，4′-二羥基二苯基亞砜，例如4，4′-二羥基二苯基砜。其中，優選2，2-雙(4-羥苯基)丙烷。
碳酸二酯的例子可以是任意取代的C6-10芳基或芳烷基的酯等。具體地說，它可以是碳酸二苯酯，碳酸二甲苯酯，碳酸雙(氯苯基)酯，碳酸間羥甲苯酯，碳酸二荼酯，碳酸雙(二苯基)酯等。
如已所知，通過在隋性氣體下進行加熱攪拌，同時蒸鎦出所產生的芳族一羥基化合物，而進行芳族二羥基化合物和碳酸二酯的熔融聚合反應。反應溫度通常在120-350℃范圍內，在反應的后期，真空壓力的水平增加到10-0.1Torr，以便于蒸鎦出所產生的芳族一羥基化合物，于是，能得到特性粘度為0.2-0.35(η)左右的聚碳酸酯。
特性粘度(η)由一Ubbelohde粘度計用0.7g/l的二氯甲烷溶液來確定。
根據本發明，通過將所產生的并有幾千泊熔融粘度的聚碳酸酯進一步送到本發明的攪拌裝置，然后繼續攪拌混合，并使其在攪拌裝置中繼續聚合，將聚合度增加到20,000-30,000泊的熔融粘度，從而得到具有良好光學性能的特性粘度為0.3-0.7(η)左右的芳族聚碳酸酯。
在聚合的后期，能適當地采用120-350℃，特別是170-300℃的反應溫度，10-0.1Torr，特別是1-0.1Torr的壓力，和30-120min的反應周期(在攪拌裝置中的保留時間)。
本發明可有許多變型都在本發明精神范圍之中。
權利要求
1.一種粘性液體攪拌裝置，包括一容器，具有基本水平延伸的外殼，外殼具有繭形的截面，一入口側端板布置在其一端，一出口側端板布置在其另一端；一第一旋轉軸，其在所述容器中沿一大致水平面延伸，并有一組轉子；一第二旋轉軸，其在所述容器中沿所述大致水平面與所述第一旋轉軸平行地延伸，并有一組轉子，其與所述第一旋轉軸的轉子配合，以攪拌粘性液體，所述第一旋轉軸和第二旋轉軸在同一方向轉動，以致所述第一旋轉軸的上表面轉動離開所述第二旋轉軸；一粘性液體入口布置在所述容器上部，處于第一旋轉軸上方的容器入口側端部分；一粘性液體出口布置在所述容器的出口側端部分。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述粘性液體入口布置在所述第一旋轉軸上方的所述入口側端板上部內壁上。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述粘性液體入口布置在所述第一旋轉軸上方的容器頂壁上。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一旋轉軸的轉子包括一端部轉子，其有紡錘形外廓，并離入口側端板最近，并且當所述端部轉子處于其橫向寬度最小的位置時，所述粘性液體入口布置在所述端部轉子的上部區域中。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述粘性液體出口布置在所述容器底壁上。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述轉子包括一端部轉子，其離入口側端板側最近，所述端部轉子包括具有刮板，用于刮起所述入口側端板內壁上的粘性液體。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述端部轉子有一紡錘形外輪廓的端面，并朝向所述入口側端板的內壁，所述刮板形成在所述端部轉子端面上，并從所述端面中部在轉子轉動方向沿所述端面周緣點對稱地延伸到所述端面相應兩端，同時與所述入口側端板的內壁保持一距離。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于在刮板和相應旋轉軸之間繞旋轉軸形成有間隙。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于具有粘性液體去除裝置，用于去除所述容器中在所述旋轉軸周圍的粘性液體。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于所述粘性液體去除裝置包括形成在所述旋轉軸從容器內向外延伸部分上的螺旋槽，通過所述螺旋槽送出粘性液體。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于所述螺旋槽包括形成在轉子側的第一螺旋槽，和形成在所述第一螺旋槽外側的第二螺旋槽，所述第一螺旋槽的螺旋方向被確定使所述容器中的粘性液體被抽入第一螺旋槽，所述第二螺旋槽的螺旋方向與第一螺旋槽的相反。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于聚合物從所述第一螺旋槽外端與第二螺旋槽內端匯合的位置被抽出。
13.如權利要求1所述的裝置，其特征在于具有一真空抽吸裝置以在容器內保持真空壓力，并有一在所述容器入口側端部形成于所述外殼上壁的排氣口。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于排氣口的內徑等于或大于轉子外緣朝向所述排氣口部分最大長度的1.15倍。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于各轉子有一紡錘形的轉子板，和一對從所述紡錘形轉子板兩端在轉子軸向延伸的刮板，并且所述轉子的外緣是所述刮板的外緣。
16.如權利要求1所述的裝置，其特征在于粘性液體送進裝置位于所述容器出口側端部，用于將粘性液體送到所述出口側端板內壁上。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于所述粘性液體送進裝置包括裝在所述第一旋轉軸和第二旋轉軸上的螺旋裝置。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于各螺旋裝置包括一組間隔的有紡錘外形的轉子板，各轉子板相對于相鄰的轉子板轉動一預定角度。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于各轉子的圓周外壁繞通過轉子兩端的軸線扭轉，使所述圓周外壁的扭轉角朝轉子兩端變大，并且各旋轉軸的轉子相對轉動地排列，使它們扭轉的兩端相互排齊。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于轉子兩端的扭轉角是大約65度。
21.使用權利要求1中攪拌裝置生產聚碳酸酯的方法，包括下述步驟將熔融聚合芳族二羥基化合物和碳酸二酯所得到的聚碳酸酯送入所述容器；在容器中于真空壓力下熔融攪拌聚碳酸酯，進一步使聚碳酸酯熔融聚合。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于在所述容器中真空壓力條件下以120℃-350℃之間的溫度條件下熔融攪拌聚碳酸酯。
全文摘要
粘性液體攪拌裝置，包括一容器具有水平延伸的外殼，外殼具有繭形的截面，一入口側端板布置在其一端，一出口側端板布置在其另一端；第一旋轉軸，在容器中沿一大致水平面延伸，并有一組轉子；第二旋轉軸，在容器中沿所述大致水平面與第一旋轉軸平行地延伸，一組轉子，其與第一旋轉軸的轉子配合，以攪拌粘性液體，第一旋轉軸和第二旋轉軸在同一方向轉動，以致第一旋轉軸的上表面轉動離開第二旋轉軸；一粘性液體入口布置在容器上部，處于第一旋轉軸上方的容器入口側端部分；一粘性液體出口布置在容器的出口側端部分。
文檔編號B29B7/34GK1157753SQ9611856
公開日1997年8月27日 申請日期1996年12月5日 優先權日1995年12月5日
發明者野方倫彰, 下成正志, 佐月脇透, 村岡剛 申請人:帝人株式會社