聚硅氧烷化合物及其制备方法以及包含它的共聚碳酸酯树脂技术

本发明专利技术披露了一种聚硅氧烷化合物，它的制备方法，以及包含它的共聚碳酸酯树脂。更具体地，本发明专利技术披露了一种可以用于多种用途的共聚碳酸酯树脂，具体地，该树脂包含可以用作共聚碳酸酯树脂的冲击改性剂、改性剂或共聚单体的聚硅氧烷化合物，并且该树脂具有改善的机械性能例如低温冲击强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚硅氧烷化合物及其制备方法以及包含它的共聚碳酸酯树脂
本专利技术涉及一种聚硅氧烷化合物、它的制备方法以及包含它的共聚碳酸酯树脂。更具体地，本专利技术涉及一种可以用于多种用途，尤其是可以用作共聚碳酸酯树脂的冲击改性剂或改性剂或共聚单体的聚硅氧烷化合物，它的制备方法，以及通过包含所述聚硅氧烷化合物而具有改善的机械性能例如低温冲击强度、并且与分子量类似的树脂相比具有优异的透明度的共聚碳酸酯树脂。
技术介绍
作为一种硅树脂的聚硅氧烷是指具有用有机基团取代的硅氧键作为主链的聚合物。例如，它通过例如双酚A的芳香族二醇和例如光气的碳酸酯前体的聚合来制备，并且无色、无味、抗氧化，在室温下稳定，并且是低敏感性绝缘体。它用于电子、车辆、机器、医药、化妆品、润滑剂、粘合剂、垫片和整形外科人工辅助等。作为传统技术，韩国专利公开No.2002-0016922(2002年3月6日公开)披露了一种用于水凝胶接触镜材料的聚硅氧烷，它的末端用三甲基硅烷基进行封端。另外，聚硅氧烷具有优异的冲击强度、尺寸稳定性、耐热性和透明度等，并且用于各种领域，例如电气和电子设备的包层、车辆零部件、建筑材料和光学部件等。最近对这种共聚碳酸酯树脂的研究主要针对以下方面进行：通过将两种以上具有不同结构的芳香族二醇聚合而将具有不同结构的单体引入到聚碳酸酯的主链，从而得到所需的性能，它可以用于更广泛的领域。具体地，也在进行将聚硅氧烷结构引入到聚碳酸酯主链的研究。然而，大部分技术的单位生产成本较高，当耐化学性或冲击强度，尤其是低温冲击强度提高时，透明度等降低，而当透明度改善时，冲击强度等降低。具体地，美国专利No.5,932,677使用丁香酚-聚二甲基硅氧烷来改善低温冲击强度，并且日本专利No.3,195,848提出烯丙基酚-聚二甲基硅氧烷。然而，虽然这种聚二甲基硅氧烷已经用于在维持透明度的同时改善低温冲击强度，但是不能提供满足要求的透明度。因此，正在进行尽可能在维持共聚碳酸酯树脂的透明度的同时改善低温冲击强度的研究。
技术实现思路
技术问题鉴于上述问题，进行了本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种可以用于多种用途，尤其是可以用作共聚碳酸酯树脂的冲击改性剂、改性剂或共聚单体的聚硅氧烷化合物，以及包含该聚硅氧烷化合物并且在维持透明度的同时具有改善的低温冲击强度的共聚碳酸酯树脂。技术方案本专利技术提供一种下面化学式1表示的聚硅氧烷化合物：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为碳原子数为1至3的烷基、芳基，或R5、R'5和R7中的任意一个独立地为-OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的醇盐基(alkoxidegroup)，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数且0<n+m≤99。另外，本专利技术提供一种制备聚硅氧烷化合物的方法，其使用碳原子数为2至8的烯醇和羟基苯甲酸作为起始原料，并且包括将碳原子数为2至8的烯醇与羟基苯甲酸进行酯化来制备羟基苯甲酸烯醇酯(alkenylhydroxybenzoate)，以及将该羟基苯甲酸烯醇酯用作为聚硅氧烷的H-PDMS(其两侧的末端基为氢)进行氢化硅烷化，来制备用下面化学式1表示的聚硅氧烷化合物。[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为碳原子数为1至3的烷基、芳基，或R5、R'5和R7中的任意一个独立地为-OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的醇盐基，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数且0<n+m≤99。另外，本专利技术提供一种制备聚硅氧烷化合物的方法，该方法使用碳原子数为2至8的烯醇和羟基苯甲酸作为起始原料，并且包括：将碳原子数为2至8的烯醇与H-PDMS进行反应来得到OH-PDMS；以及将羟基苯甲酸加入到该OH-PDMS中，然后在酸催化剂的存在下进行酯化反应来制备化学式1表示的聚硅氧烷化合物。另外，本专利技术提供一种共聚碳酸酯树脂，该共聚碳酸酯树脂采用芳香族二醇化合物、碳酸酯前体和化学式1表示的聚硅氧烷化合物聚合而成。有益效果从上文中可以明显看出，本专利技术有利地提供一种可以用于多种用途，尤其是可以用作共聚碳酸酯树脂的冲击改性剂、改性剂或共聚单体的聚硅氧烷化合物，以及包含该聚硅氧烷化合物并且在维持透明度的同时具有改善的机械性能例如低温冲击强度的共聚碳酸酯树脂。附图说明图1示出了根据实施例制备的聚硅氧烷化合物的1HNMR谱图；具体地，(a)示出了根据实施例1制备的聚硅氧烷化合物的1HNMR谱图，并且(b)示出了根据实施例2制备的聚硅氧烷化合物的1HNMR谱图；图2示出了用根据实施例制备的聚硅氧烷化合物改性的聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯的1HNMR谱图；具体地，(a)示出了用实施例1制备的聚硅氧烷化合物改性的聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯并且(b)示出了用实施例2制备的聚硅氧烷化合物改性的聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯。具体实施方式下文中，将详细地描述本专利技术。本专利技术的聚硅氧烷化合物用下面化学式1表示：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为碳原子数为1至3的烷基、芳基，或R5、R'5和R7中的任意一个独立地为-OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的醇盐基，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数且0<n+m≤99。所述聚硅氧烷化合物可以为用作选自共聚单体、改性剂和冲击改性剂中的至少一种的单体。作为一个实施方案，所述聚硅氧烷化合物可以为用于制备共聚碳酸酯树脂的单体。作为一个实施方案，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3可以各自为CH3-或C6H5-。作为一个实施方案，R6可以为氢。作为另一实施方案，R5和R'5可以为氢，并且R7可以为-OH。作为另一实施方案，由于当增加R8的链长度时，制备的终产品的冲击强度和阻燃性得到改善，但是当R8的碳原子数超过8时，玻璃化转变温度降低，R8可以为碳原子数为2至8的亚烷基或者碳原子数为3至5的亚烷基，尤其是为碳原子数为3至5的支链亚烷基。n为10至90的整数或25至75的整数，m为10至90的整数或25至75的整数，并且n+m为1至99或50至99。在这个范围内，可以显现优异的机械性能和透明度。作为具体的实施方案，化学式1表示的化合物可以为下面化学式2表示的化合物：[化学式2]其中，p与化学式1的n+m相同。作为另一实施方案，化学式1表示的化合物可以为下面化学式3表示的化合物：[化学式3]其中，p与化学式1的n+m相同。作为具体的实施方案，制备所述聚硅氧烷化合物的方法包括：将羟基苯甲酸和碳原子数为2至8的烯醇作为起始原料进行酯化来制备羟基苯甲酸烯醇酯；以及用作为聚硅氧烷的在其两侧具有氢末端基的化合物(H-PDMS)使该羟基苯甲酸烯醇酯氢化硅烷化来制备用化学式1表示的聚硅氧烷化合物。作为起始原料，可以使用邻羟基苯甲酸或对羟基苯甲酸和碳原子数为2至8的烯醇。作为具体的实施方案，使用对羟基苯甲酸和碳原子数为2至8的烯醇来制备化学式2表示的聚硅氧烷化合物的方法可以用下面反应式1表示。[反应式1]反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚硅氧烷化合物，用下面的化学式1表示：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为碳原子数为1至3的烷基、芳基，或R5、R'5和R7中的任意一个独立地为‑OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的醇盐基，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数，且0<n+m≤99。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.01 KR 10-2013-0076439;2013.07.01 KR 10-2011.一种聚硅氧烷化合物，用下面的化学式1表示：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为碳原子数为1至3的烷基、芳基，或R5和R'5为氢，R6为氢，R7为-OH，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数，且0<n+m≤99。2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷化合物，其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3各自为CH3-或C6H5-。3.根据权利要求1所述的聚硅氧烷化合物，其中，R8为碳原子数为3至5的支链亚烷基。4.根据权利要求1所述的聚硅氧烷化合物，其中，所述化学式1表示的化合物为下面化学式2表示的化合物：[化学式2]其中，p与化学式1中的n+m相同。5.根据权利要求1所述的聚硅氧烷化合物，其中，所述化学式1表示的化合物为下面化学式3表示的化合物：[化学式3]其中，p与化学式1中的n+m相同。6.根据权利要求1所述的聚硅氧烷化合物，其中，所述化学式1表示的化合物为下面化学式5表示的化合物：[化学式5]其中，p与化学式1中的n+m相同。7.一种聚硅氧烷化合物的制备方法，其使用碳原子数为2至8的烯醇和羟基苯甲酸作为起始原料，并且包括将碳原子数为2至8的烯醇与羟基苯甲酸进行酯化来制备羟基苯甲酸烯醇酯，以及将所述羟基苯甲酸烯醇酯用两侧的末端基为氢的作为聚硅氧烷的H-PDMS进行氢化硅烷化，来制备下面化学式1表示的聚硅氧烷化合物：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为R5、R'5和R7中的任意一个独立地为-OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的醇盐基，R8为碳原子数为2至8的直链或支链亚烷基，并且n和m为整数，且0<n+m≤99。8.一种聚硅氧烷化合物的制备方法，该制备方法使用碳原子数为2至8的烯醇和羟基苯甲酸作为起始原料，并且包括：将所述碳原子数为2至8的烯醇与两侧的末端基为氢的作为聚硅氧烷的H-PDMS反应来得到OH-PDMS；以及将所述羟基苯甲酸加入所述OH-PDMS中，并在酸催化剂的存在下进行酯化来制备下面化学式1表示的聚硅氧烷化合物：[化学式1]其中，R1、R2、R3、R'1、R'2和R'3独立地为氢、碳原子数为1至3的烷基、或芳基，R4为R'4为R5、R5和R7中的任意一个独立地为-OH并且其余每个为氢，R6为氢或碳原子数为1至4的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘亨旼，洪武镐，黄英荣，金玟锭，朴正濬，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR