从聚合物熔体中汽提单体和其它挥发性成分的方法

摘要

本发明涉及一种从聚合物熔体组合物中汽提单体和另一种挥发性成分的设备和方法。本发明涉及一种在蒸发器设置中从聚合物熔体中汽提挥发性成分的方法，其中水平布置的蒸发器设备具有圆筒形外壳(10)，其中布置着在从外部驱动的中心轴(4)上旋转的多孔圆盘(5)，以便不断更新待汽提熔体的表面。

权利要求

1.一种在蒸发器设备中从聚合物熔体中汽提挥发性成分的方法，其特征在于，水平布置的蒸发器设备具有长径比为0.6～2.5的圆筒形外壳(10)，其中为提供待汽提熔体不断更新的表面，在从外部驱动的中心轴(4)上布置着旋转的多孔圆盘(5)。

2.权利要求1的方法，其特征在于，所述圆筒形外壳(10)的长径比为0.8～2。

3.权利要求1或2的方法，其特征在于，多孔圆盘(5)的孔的孔尺寸相同。

4.权利要求1或2的方法，其特征在于，多孔圆盘(5)的孔尺寸由下式测定：其中A为相同面积的圆的直径，x介于2·10-3～3·10-2，和η是以Pa.s表示的熔体运动粘度。

5.权利要求4的方法，其特征在于，x介于4·10-3～1.6·10-2。

6.权利要求1或2的方法，其特征在于，所用多孔圆盘是安装在多孔中空轴上的环状圆盘。

7.权利要求6的方法，其特征在于，多孔圆盘(5)具有介于2.2～6.5的圆环的总面积与网板占据的面积之比。

8.权利要求7的方法，其特征在于，多孔圆盘(5)具有介于2.5～5的圆环的总面积与网板占据的面积之比。

9.权利要求1或2的方法，其特征在于，包围多孔圆盘的孔的金属表面是方形或矩形断面的，每个圆盘尺寸不变。

10.权利要求1或2的方法，其特征在于，定子(6)设置在位于多孔圆盘(5)之间的、所述蒸发器设备的圆筒形外壳(10)的内壁上。

11.权利要求10的方法，其特征在于，定子(6)具有水平横向条。

12.一种蒸发器设备，包含：水平布置的圆筒形外壳(10)、包含布置在中心轴(4)上的圆形的多孔圆盘(5)的转子，其中圆筒形外壳(10)的长径比介于0.6～2.5，并且环状圆盘元件(5)的孔尺寸由下式测定：-3 -2

其中A为相同面积的圆的直径，x介于2·10 ～3·10 ，和η是以Pa.s表示的熔体运动粘度。

13.权利要求12的蒸发器设备，特征在于，多孔圆盘(5)由水平布置的多孔中空圆柱体(9)连结。

说明书

从聚合物熔体中汽提单体和其它挥发性成分的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及采用蒸发器设备从聚合物熔体中汽提挥发性成分如溶剂或单体的方法。

背景技术

[0002] 挥发性成分从聚合物熔体中的去除通常是聚合物生产中的最后加工步骤之一。要除掉的挥发性成分可以是生产聚合物所使用的溶剂或者是酯交换或酯化或聚合反应完成后残留的未反应单体和从酯交换或酯化反应产生的脱除的产物。

[0003] 就本发明目的而言，挥发性成分被用来指任何挥发性杂质如单体，即，任何原料，以及所有种类的挥发性组分，例如，溶剂、低分子量反应产物、来自反应的脱除的产物，以及在反应期间出现的分解和裂解产物，连同任何随进料引入的次要化合物。与残余单体有关，低分子量反应产物在下文中用来指缩聚度最高是3的那些。

[0004] 此类成分的去除之所以必要是因为，这类伴随物质一般将导致材料性能如热稳定性、加工性、流动行为等的不足。此类挥发性成分还可能产生不希望的讨厌气味和/或有害健康的东西。

[0005] 依有待脱除挥发性成分的聚合物熔体的粘度之不同，已知有各种不同设备和方法。在聚合物熔体中完成此类任务的已知设备，例如是，薄膜蒸发器或薄膜挤出机(filmtruder)、螺杆机、线状蒸发器或管状蒸发器。

[0006] 挥发性成分借助化学手段的脱除描述在，例如，EP 0 768 337 A1中。脱除是通过加入CH-酸有机化合物实现的。残余单体的化学转化可能产生对环境具有不良影响的产物，从而明显造成产物在实际应用中的复杂化。所述方法也不能用于脱除残余溶剂。

[0007] 按照US 4,215,024的用不饱和脂肪酸减少残余单体的方法存在同一缺点。

[0008] 另一种公知的方法描述通过以电子束处理模塑组合物来减少残余单体的方法，正如在DE 2 843 292 A1中描述的。然而，该方法用于大工业规模上成本太高。描述在EP 0798 314 A1中的通过向聚合物熔体中注入超临界溶剂或气体，随后解压来脱除残余挥发物的方法也同样证明成本太高。

[0009] 传统和惯用的方法还有基于借助机械辅助系统脱除挥发性成分的。据此，采用：挤出机，例如，像在US 4,423,960、DE 2 721 848 C2、EP 0 411 510 B1或在“Entgasen von Kunstsoffen in mehrwelligenSchneckenmaschinen”《塑料》71(1981)，p.18～26中，脱挥发物离心机(US 4,940,472)、摩擦致密化(EP 0 460 450 A2)或薄膜蒸发器(DE 1 925063 A1或EP 0 267 025 A1)。这些方法传统上存在停留时间短，只在几分钟范围内的问题。

[0010] 所有上面提到的机械辅助方法都存在，设备中要求高转速和高转动频率的重运动件的缺点。这导致设备或机械昂贵、容易出毛病和磨耗。若要达到足够的脱气效率，就必须频繁循环产物。在如此短的停留时间条件下，一方面必须提高温度以改善扩散系数和使挥发性组分的物理平衡朝有利的数值方向移动。另一方面，无法避免此种高温，因为产物的频繁循环导致能量输入的提高。本领域技术人员已知，高温强烈促进和加速聚合物中不希望的反应。这些反应导致不希望的品质下降，例如，变色和/或凝胶颗粒、粒子或小块固体物以及支化结构的生成，或甚至离解成为单体。机械能主要由电能产生，因此导致，与使用一次能源相比，成本的提高。此类方法的典型能量输入在0.05～0.2kWh/kg产物的范围内。

[0011] 所谓的“静态脱气方法”，即，仅通过泵，主要由齿轮泵，引入机械能的方法，也是本领域技术人员公知的。此类静态方法的操作方式是这样的：聚合物熔体，任选地连同添加剂，被引入到脱气容器中，在容器中，挥发性成分蒸发并以气体形式被抽出。此类方法通常是多个级的。

[0012] 静态方法的一个例子是DE 10 031 766 A1，其中描述一种苯乙烯共聚物脱气用的两级、连续方法，其中在第一级，在管壳式换热器中随着挥发性成分的蒸发和能量的同时输入，聚合物的浓度被调节到超过99.8wt％，然后在第二级中，不经中间过热在线状蒸发器中获得最终浓度。

[0013] 线状蒸发器(strang rerdampfer)是通过在某种室内形成自由落体的熔体线料，即，不提供机械能，来操作的。在该室内，线料通常在高温下暴露于真空中。此种设备的高度(Bauh hen)受到限制，因此能发生汽提的停留时间也受到限制。该方法的另一个缺点在于，为在线料蒸发器中得到好的脱气效果，要求非常大量的孔。孔的直径则在个位数的几毫米范围之下，当处于少数几吨每小时的产量时，孔数就达到从数千到十万这样的数目。这是不利的。鉴于这样大的孔数，必然会担心由于斑块和润胀固体物的产生而可以导致从孔中流出的物流形成时产生堵塞和中断。最后，线料蒸发器的效率依赖于线料的稳定性，后者又按照复杂的方式依赖于产物流变性能、线料蒸发器中气体空间内的流动条件、孔的几何形状和质量以及温度。因此，要建立并控制恒定的工艺条件是困难的。

[0014] 静态方法的另一个例子是US 4,699,976，其中描述一种给含橡胶苯乙烯聚合物脱气的两级、连续方法。该方法采用两个配备管壳式换热器的脱气阶段。在第一级，聚合物溶液被浓缩至3％～15％挥发性成分的残余含量。在第二级，接着进行蒸发以获得要求的最终浓度。在该方法期间，在管内出现泡沫。然而，如果挥发性成分浓度低到聚合物熔体不发泡的程度，该方法就不能用，因为产生的气体的体积不足。

[0015] “Neue Mischverfahren mit geringem Energiebedarf fürPolymerherstellung und-aufbereitung”，《化学工业》(1985)37(7)，pp.473～476，描述一种静态方法，其中在最后一级之前，一种夹带剂与聚合物进行混合，然后再将最后一级中的产物引入到脱气容器中。正如本领域技术人员熟悉的，所用夹带剂主要是惰性气体如氮气或二氧化碳，或者替代地也用水。在EP 0 027 700 A2中，选自水、氮气、二氧化碳或1～4个碳原子的烃类的惰性夹带剂与聚合物溶液进行混合，并在一个室内闪蒸。上面提到的两种方法都存在缺陷。惰性气体降低用于冷凝挥发性成分的冷凝器的性能，并增加真空系统要输送的体积，从而增加了方法的成本。水的使用是不利的，因为它必然要求将冷凝器的温度限制在高于0℃以便防止结冰并且这将限制冷凝系统的性能，这又必须由大且更昂贵的真空设施来补偿。水还可能与各种聚合物起反应，导致分子量下降和性能的恶化。

[0016] 当，在理想传质，产物与汽提设备中的气体在选择的温度和选择的压力下经过足够停留时间之后处于平衡，即，浓度不再进一步变化时，残余挥发物的浓度处于热力学平衡。由于热过程，例如，离解、分解之类导致化学本质的改变可能严重限制这一判断，而这没有在定义中予以考虑。该定义乃是本领域技术人员熟悉的。如果要使脱气在某设备中起码成为可能，产物中的残余挥发物浓度必须总是高于热力学平衡对应值。如果待汽提成分在出口的浓度尽可能接近热力学平衡，则提取设备是最有利的，但由于物理的原因，要使浓度降低到这一数值以下是不可能的。

[0017] 上述种类的静态方法现在具有以下缺点，即，在每一级，仅允许和能实现单一一个旨在朝热力学平衡移动的脱气步骤，然后产物再次被从这一级排出。如果，由于脱气效率的原因，在单个级中仅能够将某挥发性组分的浓度降低到相对于输入值的，例如，三分之一，但脱气任务要求降低到相对于输入值的1/20，则需要3-级设施。显然，这很昂贵、高度复杂，因此应避免，即便可能的话。

[0018] 无一例外，所述设备具有短停留时间。要做到短停留时间以便减少产物热暴露的时间是很棘手的，因为，正如本领域技术人员熟悉的，热暴露将导致不希望品质恶化，例如，由于二次和分解反应导致变色和/或颗粒或小块固体物的形成。短停留时间仅涉及在汽提设备中那些其产物具有，每单位质量，大表面面积的状态，即，不是在从蒸发设备排出之前收集产物的所谓“油底壳”中，那里的单位质量的表面面积很低。

[0019] 为在公知的、机械辅助方法或设备中达到低残余溶剂或单体含量的目的，可提高温度，实现剧烈的表面更新，通常依靠提高能量输入，以及努力达到最佳真空以便在尽可能短的停留时间内使汽提高效地进行。为了能操作在短停留时间条件下，必须尽可能充分利用有效的参数，例如，温度、提高机械能输入以达到快速表面更新，以及真空。参数——扩散和传质，二者同样也非常重要，乃是产物特异性的、温度依赖性的物理变量并且只能在这样的框架内对其施加影响。

[0020] 然而，由于提高产物温度的结果，从现有技术公知的方法通常导致产物的部分改变。这些改变可，例如，表现在，由于二次反应和分解反应，变色和颗粒形成。颗粒或小块固体的形成必然带来提高的过滤困难。粘稠产物的过滤装置复杂并且，由于压力梯度陡峭，难以操作。为降低产物的熔体粘度常常提高温度以便降低压力梯度。然而，温度的提高又对产物质量产生不利的影响。

[0021] 因此要达到的目的是，在现有技术基础上，提供一种设备和方法，它避免所述现有技术的缺点并得出就汽提挥发性成分和产物质量而言好的结果。

发明内容

[0022] 现已惊奇地发现，一种采用在水平布置的圆筒形外壳中的旋转多孔环状圆盘的设备的方法，不要求进一步提高产物温度，并且挥发性成分的汽提可在比较适中的温度水平进行。令人惊奇的是，尽管停留时间较高，在该设备中生产的产物仍表现出好的品质。还发现，汽提这样进行将是有利和有效的：如果聚合物熔体暴露于汽提条件(温度和真空)一段较长的时间并且熔体在设备中被从底部连续带起以便不断形成新表面和暴露于真空中，同时已汽提过的聚合物熔体与尚未汽提的聚合物熔体之间的再混合得以避免。较长的停留时间允许采用较低温度，这对于产物的作用非常柔和。还发现，特别有利的是，即便在不同的产量之下，熔体的运动也可通过转子，即，多孔环状圆盘的转速从外部决定和控制。在许多其它设备中，流动断面和停留时间以及因此为得到均一结果的前提条件，将随着产量的变化而变化。在本发明所用的设备中，由于产量的变化导致停留时间的变化，这虽总是对汽提效果产生影响，却可通过调节充满程度或转速轻易地校正。

[0023] 采用该汽提设备的本发明方法的特殊优越性是：其级联作用，延长的停留时间，从而也允许采用较低的温度，由于旋转和因而导致连续薄膜的形成以及随着它们从圆盘上跌落造成该薄膜的拉伸造成不断更新的表面，在本发明所用汽提设备中可能实现的单位时间产量的提高，以及与，像在其它汽提设施中那样，流动断面的无关的特性。级联作用是指，由于从进口到出口流过该设备的结果，从圆盘上跌落的产物随着该流动被送往出口而不是与刚流入的产物混合。相反，已经部分地朝向热力学平衡移动的熔体被圆盘再次带起并再次脱气。这造成所谓的“级联作用”，此作用也可视为该设备按照类似于塔或一系列搅拌釜反应器级联中的方式被分割成多个级。由于此种级联，表面形成速率大大高于在其它汽提设施中的速率。另外，有利的是，熔体以较低供应压力引入到汽提设备中；对应的这些压力在，例如，线状蒸发器设备中则无法相比地高，因为有非常大量的进料嘴和为达到沿所有进料嘴之间均一分配需要如此。另一个优点是由于低转速导致机械能输入很低，这就排除了因高温和高剪切场导致产物应力。单体-减少后的熔体的进一步加工可在不需要进一步温度校正的情况下，即，在温和条件下进行，熔体不需要为进一步的工艺加工而进行冷却，因为没有过分高的温度，像，例如，在挤出机或薄膜蒸发器的下游那样。

[0024] 该设备延长的停留时间和良好的表面更新使得，一般而言，该设备不需要提高温度就达到汽提性能成为可能。

[0025] 特别是，该设备不具有静态设备的缺点，后者只能完成接近热力学平衡的单一一个级。因此，同样的加工压力，该设备能达到比静态设备明显低得多的残余挥发物含量。出乎本领域技术人员预料的是，优异的产物质量可在延长的停留时间条件下取得。

[0026] 该目的令人惊奇地由一种从聚合物熔体中汽提挥发性成分的方法实现了，其中采用的设备，在重力作用下，能不断地形成自由薄膜并具有提高的表面形成速率。这是通过水平布置的蒸发器设备实现的，它包含圆筒形外壳，壳内容纳一个从外部驱动的转子。该转子由彼此连结在一起的圆环形式的多孔圆盘组成。该连结可由中心轴(下文也称为中心轴(MiHel welle))、外连接元件，例如，直的或成一定角度的板或管形式的，或者由中空轴(下面也称作中空圆柱体)组成，它也可以是钻孔的。具有钻孔中空轴的实施方案是优选的。

[0027] 本发明提供一种从聚合物熔体中汽提挥发性成分的方法，其中采用一种蒸发器设备，其特征在于，该水平布置的蒸发器设备包含圆筒形外壳，其中，为提供待汽提熔体不断更新的表面，在中心轴上布置了旋转、多孔圆盘。

[0028] 该多孔圆盘是一些圆环，它特别是以这样的方式钻孔，即，该圆环的总面积与各个孔之间的网板所占面积(Stegen)的比值介于2.2～6.5，优选2.5～5。特别优选的是，选择符合下式的当量孔径

[0029] A＝x(η2/(kg2m-5s-2))1/3

[0030] 当量孔径A在这里被定义为相同面积的圆的直径。元因次数字系数x可在0.002和0.030之间变化，优选介于0.004～0.016。η是熔体运动粘度，Pa.s。

[0031] 孔可采取各种不同几何形状。孔优选地呈容许周围金属表面恒定网板宽度的等边、旋转对称的多边形，和矩形的形式。

[0032] 环状圆盘的内和外边缘可以偏离这些形状，以便使边缘得以做成圆形。在高粘度情况下，当量孔径变得如此之大，以致必须在内和外边缘之间设置轮辐，任选地设置进一步的中心环。于是，这些孔的边界便是轮辐和轮辐的一段以及圆环扇形。

[0033] 对于脱气，有利的是，让多孔圆盘的孔的大小和形状相同。另外有利的是，蒸发器设备的所有多孔圆盘，在孔的形状和尺寸上，都一样。

[0034] 所有包围孔的金属表面或网板都有利地是方形或矩形断面的。网板宽度的选择可以，作为熔体粘度和其它熔体性质的函数，使圆环状圆盘刚从熔体中冒出时的熔体挂带面积与周围孔之间的比值调节到最佳。在圆环状圆盘的情况下，已证明有利的是，选择所有包围孔的金属表面或网板在断面上恒定，并且在尺寸上相同。

[0035] 对该设备的功率输入可非常低，在0.01kWh/kg的范围内。产物在该设备中受到的温度升高因此很轻微。但鉴于可用于传热的设备内表面相对于非常大产量，也可以借助壁温加热或任选地冷却产物。

[0036] 转子的转速可心地介于0.3～10rpm，优选介于0.5～5rpm，特别优选0.8～3rpm。薄膜形成率在这里大于5，优选大于10。它被定义为由被旋转圆盘带起和以自由薄膜形式跌落返回的物料数量，与反应器通过量的总数量之比。

[0037] 按照本发明，对应于上述要求的所描述的设备可采取各种形式。

[0038] 实施本发明方法的优选设备描述在“Polymerisieren imRingscheibenreaktor”，《塑料》82(1992)1，pp.17～20，以VSR的名义。这里的转子由各种通过2(图2)～4(图3和4)条轮辐连接在中心轴上的圆环组成。

[0039] 一种按照本发明从聚合物熔体中汽提挥发性成分特别优选的设备是水平布置的圆筒形容器，带有一种搅拌设施，正如在DE 44 47 422C2(Karl Fischer工业公司)列1，行63～列7，行39，中描述的。

[0040] 转子的外径优选地选择为使它能适配到蒸发设备的圆筒形外壳(以下也称作外圆筒)内，其中外圆筒的长径比优选介于0.6～2.5，特别优选0.8～2。

[0041] 也有利的是，将转子偏心地安装在外圆筒内，以便使形成的蒸汽可以经过设备上部加大的缝隙排出。此种措施可导致聚合物颗粒向蒸汽管线和真空设施内的夹带大大减少。

[0042] 该特别优选的实施方案的一项特殊优点是极其刚硬的结构和承载多孔圆盘的中空轴的形成。中空轴备有小孔或孔，因此使形成的蒸汽可以无阻碍地流走。转子的安装方式容许反应器操作在不同的底部区和蒸汽区温度下。此种结构还能够通过在圆盘与圆盘之间插入定子来限制转子旋转时较高粘度熔体的夹带。尤其是在较高粘度熔体的情况下，这一措施可优化熔体表面面积与圆盘上熔体体积之比。

[0043] 然而，为达到优化，因而非常特别优选采用DE 4 447 422 C2公开的设备来汽提聚合物熔体时，适宜的是，对DE 4 447 422 C2公开的结构做进一步的修改。

[0044] 如果熔体粘度过低，典型值低于20Pa.s，于是可能出现旋转圆盘润湿不足。这方面已证明有利的是，在环状圆盘外周布置提升元件，随着提升元件的升起，圆盘连续地得到熔体的冲洗。

[0045] 当汽提较高粘度聚合物熔体，典型值高于200Pa.s时，被旋转圆盘过量带起产物可能造成一种不希望的状态，例如，薄膜形成的破坏。防止此种现象的方法，作为对DE 4447 422 C2的改进的方法，是在底部充填的液位处的定子上设置水平刮刀条。任何沿转子旋转方向位于该到刀条后面熔体的聚结因而可以避免。这样的条可直接安装在外壳上，或者可由同样可固定到蒸发器壁上的任选附加支撑杆来支撑.刮刀条和/或支撑杆在这里可按照DE 44 47 422 C2所述选择为促进物料运输的方式。这对于帮助熔体向蒸发器出口的输送特别重要和有利。

[0046] 可能有利的是，对蒸汽或气体区采取与对下面熔体或圆筒形蒸发器底部区不同的加热。因此，有利的是，将上部气体区加热到某一较低水平，即，到比其下面熔体区低5～20℃的温度.任何在蒸发器气体区壁上的聚合物薄膜将具有长停留时间，但由于较低的温度仍能遭受较少损伤。这一措施保证较长蒸发器运转时间，较少因产物裂解而生成小块固体物以及保证较好最终产物色泽。

[0047] 对于不同聚合物必须选择不同的脱气工艺温度。它们主要取决于待加工聚合物的热稳定性。另一个重要因素还在于所要求的待汽提成分的残余含量。压力调节在0.01～15mbar之间，优选0.05～10mbar，而平均停留时间介于10～240min，优选15～180min，特别优选20～60min。

[0048] 如果引入到蒸发器设备中的聚合物熔体的温度明显，例如，在蒸发器设备所要求的操作温度，传统上介于200～350K以下20～50℃的范围，则有利的是在引入前用适合该聚合物熔体的热交换器加热熔体。按此方式，可减少蒸发器中加热介质与产物之间的温差，以避免损伤壁上的产物。

[0049] 产物优选地通过具有自动压力控制的阀门以在蒸发器输入端发生直接降压到产物空间中的方式被引入到蒸发器中。由于直接的周围具有较高热势，故冷却效应得以避免，这就，例如，结晶性的颗粒含量而言，可能是不利的。为此，将产物进口阀门布置在，例如，反应器的端面。

[0050] 有利的是，将蒸汽出口布置在蒸发器顶部从垂直于转子旋转方向的方向偏置15°～60°以便减少熔体的回流。

[0051] 本发明还提供一种蒸发器设备，它包含水平布置的圆筒形外壳、包括安排在中心轴上的圆形多孔圆盘的转子，其中圆筒形外壳的长径比介于0.6～2.5。

[0052] 任何不造成产物直接损伤的传统材料都可用于生产和制造本发明使用的蒸发器设备。特别适合处理聚碳酸酯的材料是类型CrNi(Mo)18/10的不锈钢，例如，1.4571或1.4541(钢的分类2001，出版社：Stahlschlüssel Wegst公司，Th-Heuss-Straβe 36，D-71672 Marbach)和Ni-基合金，类型C，例如，2.4605或2.4610(钢的分类2001，出版社：
Stahlschlüssel Wegst公司，Th-Heuss-Straβe 36，D-71672Marbach)。该不锈钢在约
290℃的加工温度下使用，而Ni-基合金则在高于约290℃的加工温度使用。当处理苯乙烯聚合物或苯乙烯共聚物，例如，包含丙烯腈时，用于化学领域的典型不锈钢，例如，1.4571，按照DIN或316 SS按照ASME，对于产品质量是有利的。

[0053] 本发明方法所采用的设备被示意地表示在图1并说明如下：聚合物熔体通过外壳10的产物进口1经过装有控制阀的管线被引入到蒸发器的端面中。熔体的产物出口2是借助位于圆筒形蒸发器外壳10底面上的产物进口1对面的一端上的齿轮泵实现出料的。蒸发的挥发性成分通过蒸汽口3被从蒸发器顶部抽走。上面安装着圆环状圆盘5的转子随同轴4旋转。诸圆环状圆盘5通过中空轴9互相安装在一起。固定在圆筒形外壳10的内壁
8上的定子6将聚合物熔体展布到圆环状圆盘5上并且，在高粘度条件下，防止圆环状圆盘
5之间架桥。底部物料液位由溢流堰调节，它可以是金属板7，例如，一块金属板，可以不带或还带有孔。在图1所示实施方案中，中心轴布置在外圆筒，即，蒸发器外壳的中心。

[0054] 所需要的真空优选地是采用能理想地用该系统和方法所固有的物质操作的喷射和蒸汽泵产生的。然而，也可采用通常为传统的液环泵与罗茨真空泵的组合来产生该真空。有利的是，液环泵以来自该工艺的物质操作。

[0055] 本发明从聚合物熔体中脱除挥发性组分的方法特别适合工程热塑性塑料的熔体，例如，聚碳酸酯、聚酯、聚酯碳酸酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯以及这些聚合物的共混物，特别优选聚碳酸酯、聚酯、聚酯碳酸酯以及这些聚合物的共混物，非常特别优选聚碳酸酯。

[0056] 本发明方法可用于，例如，聚合物的生产方法中，特别是工程热塑性塑料如聚碳酸酯、聚酯、聚酯碳酸酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、苯乙烯与丙烯酸类单体的共聚物如丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯，以及这些聚合物的共混物，特别优选聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯碳酸酯和苯乙烯与丙烯腈的共聚物，以及这些聚合物的共混物，非常特别优选聚碳酸酯。

[0057] 按照本发明方法汽提的聚合物熔体可借助于各种方法，例如，2-阶段界面缩合反应、熔融酯交换反应、固相缩合反应、乳液聚合反应、本体聚合反应等制备，或者是通过熔融现有聚合物材料产生的。此类方法乃是现有技术熟知的。对于聚合物生产方法的类型和方式、使用设施和实施的生产方法没有任何限定和限制。

[0058] 待汽提的聚合物熔体可在按照本发明汽提之前与抑制剂混合使用。抑制剂用来指任何对化学反应动力学具有决定性抑制作用的化合物，旨在避免聚合物的有损质量的变化。其加入例如是在完成反应后仍旧含有单体和反应产物的聚合物生产之后所必须的，旨在减少通过热过程产生低分子量化合物的含量。

[0059] 适合通过酯交换方法生产的聚碳酸酯用的抑制剂是酸组分，例如，路易斯或布朗斯台德酸或强酸的酯。该酸的pKa值应不大于5，优选小于3。加入该酸组分或其酯的目的是使反应混合物钝化，即，在理想情况下使反应完全终止。

[0060] 合适的酸组分的例子是：正磷酸、亚磷酸、焦磷酸、次磷酸、聚磷酸、苯膦酸、二氢磷酸钠、硼酸、芳基硼酸、盐酸、硫酸、抗坏血酸、草酸、苯甲酸、水杨酸、甲酸、乙酸、己二酸、柠檬酸、苯磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸和任何其它苯基取代的苯磺酸，硝酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、硬脂酸和其它脂肪酸、酰氯如氯甲酸苯酯、硬脂酰氯、乙酰氧基-BP-A、苯甲酰氯以及上述酸的酯，半酯和桥连酯，例如，甲苯磺酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯、硫酸二甲酯、硼酸酯、芳基硼酸酯和其它遇到水后能产生酸的组分，例如，三异辛基膦，Ultranox640和BDP(双酚二磷酸酯低聚物)。

[0061] 这里认为优选的化合物是正磷酸、亚磷酸、焦磷酸、次磷酸、聚磷酸、苯膦酸、二氢磷酸钠、硼酸、芳基硼酸、苯甲酸、水杨酸、苯磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸和任何其它苯基取代的苯磺酸、酰氯如氯甲酸苯酯、硬脂酰氯、乙酰氧基-BP-A、苯甲酰氯和上述酸的酯、半酯和桥连酯，例如，甲苯磺酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯、硼酸酯、芳基硼酸酯和其它遇到水后能产生酸的组分，例如，三异辛基膦，Ultranox 640和BDP。

[0062] 这里认为特别优选的化合物是正磷酸、焦磷酸、聚磷酸、苯膦酸、苯甲酸、苯磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸和任何其它苯基取代的苯磺酸和上述酸的酯、半酯和桥连酯，例如，甲苯磺酸酯、磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯和其它遇到水后能产生酸的组分，例如，三异辛基膦，Ultranox 640和BDP。

[0063] 非常特别优选使用的化合物是正磷酸、焦磷酸、苯磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸和任何其它苯基取代的苯磺酸以及上述酸的酯、半酯和桥连酯，例如，甲苯磺酸酯和磷酸酯。

[0064] 酸组分可以固态、液态或气态形式计量加入。在优选的方法方式中，酸组分在一旦达到要求的最终分子量以后便连续、均匀地直接加入到有待在生产过程中从中脱除单体的产物流中，以便随后立即开始蒸发残余单体。在特别优选的方法方式中，为改进个别产物性能的添加剂的加入是在加酸和汽提的下游实施的，而不是与汽提步骤一起进行，因为所使用的添加剂通常在对汽提来说不可缺少的真空下是挥发性的，因此就难以在聚合物中建立必要的浓度。

[0065] 酸组分优选地以液态形式加入。鉴于要计量加入的数量非常少，故优选采用酸组分的溶液。

[0066] 合适的溶剂是不破坏该方法，化学上惰性并且快速蒸发的那些。

[0067] 得到的聚合物的性能可用传统添加剂和附加物质(例如，助剂和增强材料)改性。加入添加剂和添加物质的目的是延长使用寿命(例如，水解或降解稳定剂)，改善色泽稳定性(例如，热和紫外线稳定剂)，简化加工过程(例如，脱模剂、流动助剂)，改进使用特性(例如，抗静电剂)，改进阻燃性，影响视觉外观(例如，有机着色剂、颜料)或调节聚合物性能以适应特定张力(冲击改性剂、精细分散的矿物、纤维材料、石英粉末、玻璃纤维和碳纤维)。这些全都可任意混合以建立和获得所要求的性能。此类添加的物质和添加剂被描述在，例如，《塑料添加剂》中，R.G chter和H.Müller，Hanser出版社1983；“添加剂”，《塑料手册》，John Murphy，Elsevier，牛津1999或者；《塑料添加剂手册》HansZweifel，Hanser，慕尼黑，2001。

[0068] 这些添加剂和添加物质可以单独地或以任何要求的混合物或者以多种不同的混合物的形式加入到聚合物熔体中，特别是在聚合物被离析出来后直接，或替代地在所述“混炼”步骤中粒料熔融以后。

[0069] 添加剂和添加物质或其混合物在这里可作为固体，即，作为粉末，或作为熔体，也可以在适当溶剂中的溶液形式加入到聚合物熔体中。另一种合适的方法是采用添加剂或添加剂混合物的母料或母料的混合物的形式剂量加入。

[0070] 这些物质的加入优选地采用公知的计量加入装置加入到最终聚合物中，但是，要求的话，也可在聚合物生产过程的另一个阶段加入。与聚合物的混合可在已知用于此目的的设备中进行，例如，螺杆机或静态混合器。

具体实施方式

[0071] 实施例

[0072] 上述分析特性的测定：

[0073] 相对粘度：

[0074] 相对粘度是作为溶剂的粘度与溶解在该溶剂中的聚合物的粘度之商确定的。它是在25℃二氯甲烷中以5g/l浓度的溶液形式测定的。

[0075] 残余单体：

[0076] 残余单体的测定过程如下：将样品溶解在二氯甲烷中，并以丙酮/甲醇将它沉淀。一旦分离出沉淀的聚合物之后，蒸发滤液。采用反相色谱术在0.04％磷酸/乙腈流动溶剂梯度条件下定量分析残余单体。检测由紫外装置进行。

[0077] YI：

[0078] YI值按照ASTM E313对4mm厚注塑样品进行测定。注塑温度是300℃。

[0079] 同样聚碳酸酯，采用酯交换方法生产，被用于所有实施例中。数据载于表1。为能达到并可以比较汽提效果，使用前，聚碳酸酯粒料以一定数量1％磷酸喷淋并在转鼓干燥机中在室温下进行均化，其中相对于聚碳酸酯而言100％磷酸的浓度为5ppm。

[0080] 同样，在所有实施例中，粒料在熔融挤出机(型号ZSK 32 MC，Coperion Werner & Pfleiderer)中以50kg/h的速率在290℃进行熔融，以便随后直接引入到汽提设备中。

[0081] 实施例1：

[0082] 在熔融挤出机中产生的熔体被喂入到按照DE 4 447 422 C2的装置中，其中转子直径620mm，转子的直径/长度比为0.8。该装置以1.3rpm的转速在290℃和1mbar绝对压力下操作。充填液位调节到使平均停留时间等于20min.熔体利用齿轮泵通过喷嘴排出，成形为鬃丝，冷却并切粒。得到的数据载于表1。

[0083] 对比例1：

[0084] 如同实施例1，但采用的按照DE 4 447 422 C2的设备中，转子直径是620mm，转子的直径/长度比为3。旋转速度、压力和温度如同实施例1一样，但平均停留时间是90min。

[0085] 对比例2：

[0086] 在熔融挤出机中产生的熔体被喂入到Werner & Pfleiderer制造的型号ZSK 40脱气螺杆机中，其中螺杆直径40mm，螺杆外径与根径之比1.55。操作在300℃壁温的脱气螺杆机具有2个脱气区。第一脱气区操作在大气压压力下。在第二脱气区之前，计量加入0.25质量％氮气，相对于熔体数量而言。第二脱气区内的压力是2mbar绝对压力。熔体通过喷嘴排出，成形为大量鬃丝，冷却并切粒。得到的数据载于表1。

[0087] 对比例3：

[0088] 在熔融挤出机中产生的熔体被喂入到线料蒸发器中，加热至290℃并维持在1mbar绝对压力的真空下。熔体在这里借助150孔，每孔直径3mm的纺丝板被进一步细分为线料，线料在室内自由落体下落3m。熔体聚结在底部并由齿轮泵通过喷嘴排出，成形为大量线料，冷却并切粒。得到的数据载于表1。

[0089] 表1：

[0090]相对粘度 DPC BPA 苯酚 YI
[ppm] [ppm] [ppm]
初始产物
1.204 520 11 76 1.9
实施例1 1.208 50 5 49 2.3
对比例1
1.211 45 6 55 3.4
相对粘度 DPC BPA 苯酚 YI
[ppm] [ppm] [ppm]
对比例2
1.205 175 8 67 2.5
对比例3
1.205 220 8 70 2.4