聚酯碳酸酯的生产方法技术

本发明专利技术提供了用脂肪族的二元羧酸生产聚酯碳酸酯的二阶段方法，由此得到的聚酯碳酸酯，提供了用此聚酯碳酸酯生产挤出物和模塑制品的方法，以及由此而制得的挤出物和模塑制品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般而言，本专利技术涉及生产碳酸酯的方法，更为具体地，涉及用脂肪族的二元羧酸生产聚酯碳酸酯的二阶段工艺过程，涉及由此而制得的聚酯碳酸酯，用这些聚酯碳酸酯制造挤出物和模塑制品地方法，以及由此而制得的挤出物和模塑制品。
技术介绍
在现有技术中，有芳香族二元羧酸参与的酯交换反应工艺已广为人知，并且在例如US-A 4,459,384中有所描述。在JP-A 2000 248 057中描述了有脂肪族二元羧酸参与的酯交换工艺。由双官能团、脂肪族的羧酸和二羟基化合物通过相界面工艺生产聚酯碳酸酯的方法已有所描述，例如，在EP-A 433 716，US-A 4,983,706和US-A 5,274,068中的描述。EP-A 433 716教导我们尽管能够大量加入生产聚酯碳酸酯的已知的羧酸，但是这只有通过复杂的、受pH值控制的程序才有可能。另外，根据EP-A 926 177，通过相界面工艺生产的聚酯碳酸酯含有所使用的二元羧酸的酐和/或游离酸，其数量太低，且不合需要。因此，理想的情况是加入尽可能完全地聚合成聚酯碳酸酯的二元羧酸，这样，在产品中会有尽可能多的酯键，几乎没有酸和酐的结构，因为酸和酐的结构会对聚酯碳酸酯的稳定性产生不利影响。相对于复杂的相界面工艺，聚酯碳酸酯可以通过酯交换反应工艺相当容易地合成。尽管聚酯碳酸酯几乎不包含任何的酐结构，但是如同在DE No.10131127.3申请中公开的，这些化合物通常展现出相当显著的固有的着色性，这严重地影响它们在许多应用中的适用性。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一个生产聚酯碳酸酯的方法，该方法不需要恒定的、复杂的pH控制过程，但是产品具有好的固有的颜色和少量的酐结构。这是通过将酯交换反应和相界面工艺结合在一起而得到令人惊讶的结果。现在，为了说明的目的对本专利技术进行描述，但并不仅限于此。本专利技术提供一种生产聚酯碳酸酯的方法，其中在作为熔融酯交换反应以形成低聚物工艺的第一阶段发生了缩合反应。在第二个阶段低聚物通过相界面工艺发生缩合反应以形成聚合的聚酯碳酸酯。正如依照本专利技术的方法在第一阶段制造低聚酯碳酸酯的熔融的酯交换反应工艺那样，原则上可以利用本领域中已知的任何熔融酯交换反应工艺来生产聚酯碳酸酯。这样的方法已经在下列申请和发表的专利中有所描述，例如，DE-A-1 031 512，US-A 3,022,272，US-A 5,340,905，US-A 5,399,659，DE-A 4 312 390，US-A 5,912,318，US-A 5,932,683，US-A 5 912 289，WO 00/26 276和EP-A 620240。在德国申请号为1 01 14 808.9的专利说明书中同样描述了低聚酯碳酸酯的制备方法。通常，可以在例如，Hermann Schnell的Chemistry and Physics ofPolycarbonates文章中找到熔融酯交换反应进一步的细节，其发表于PolymerReviews，Vol9，1964从第44页到51页。正如在依照本专利技术方法的第二个阶段中低聚物到高聚物缩合反应的相界面工艺那样，原则上可以采用本领域中已知的任何相界面工艺来生产聚酯碳酸酯。例如在下列文章中描述了这样的方法。●Schnell，“Chemistry and Physics of Polycarbonates”，Polymer Reviews，Volume 9，Interscience Publishers，New York，London，Sydney 1964，33及以后各页。●D.C.Prevorsek，B.T.Debona and Y.Kesten，Corporate Research Center，Allied Chemical Corporation，Morristown，New Jersey 07960“Synthesis ofPoly(ester Carbonate)Copolymers”in Journal of Polymer Science，PolymerChemistry Edition，Vol.18，(1980)，75及以后各页。●D.Freitag，U.Grigo，P.R.Müller，N.Nouvertne’，BAYER AG，“Polycarbonates”在Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，Volume 11，Second Edition，1988，651到最后各页。●Dres.U.Grigo，K.Kircher and P.R.Müller“Polycarbonate”in Becker/Braun，Kunststoff-Handbuch，Vol.3/1，Polycarbonate，Polyacetale，Polyester，Celluloseester，Carl Hanser Verlag Munich，Vienna 1992，118及以后各页和138及以后各页。依照本专利技术的方法，在第一个阶段，将二羟基化合物和二芳基碳酸酯的混合物在惰性气体环境中及减压情况下加热到200℃-290℃，随后蒸馏出所得到的羟芳基组分。然后加入二羧酸或二羧酸的混合物，并在真空中加热反应混合物使其缩合成低聚物。在每一步都要选择压力以使羟芳基组分可以被蒸馏出来而不出现任何问题。在第二个阶段，所得到的低聚物在相界面工艺中缩合生成聚酯碳酸酯。对于这个阶段，在碱性水溶液存在的情况下，在与光气发生缩合之前，要将低聚物溶解在惰性溶剂中。反应温度是在0℃和50℃之间。通过随后的洗涤来纯化有机溶液，并且除去溶剂。依照本专利技术所得到的聚酯碳酸酯是浅色的，即它的颜色指数小于0.1。作为一般应用或在优选范围中应用，上述或随后所给出的其余的定义，参数和解释也可以互相之间，即在各自范围和优选范围之间任意结合。他们的应用适用于最终产品、初始产品和中间产品，以及工艺过程及方法的各个阶段。适合于本专利技术方法的二元羧酸是那些具有式(I)的物质 HOOC-T-COOH(I)其中T代表含有4-38个碳原子的支链或直链的，饱和或不饱和的烷基，芳烷基或环烷基。优选的是含有6-40个碳原子的饱和，直链的烷基二酸，尤其是那些含有12到36个碳原子的烷基二酸。在这些物质当中，脂肪酸特别适合，尤其是氢化的二聚脂肪酸。另外，具有式(I)的二元羧酸能与具有4到40个碳原子的脂肪族的、芳香脂肪族的或芳香族的羟基羧酸，例如水杨酸或对羟基苯甲酸混合。倘若在形成低聚体的情况下就地释放出游离酸，那么也可以使用二酸的前体化合物，例如酸酐、内酯或苯基酯来替代，而不是二酸本身。优选的式(I)所示的二元羧酸或者这些酸的混合物是己二酸，顺式-或反式-1，2-环己烷二羧酸，顺式-或反式-1，3-环己烷二羧酸，顺式或反式-1，4-环己烷二羧酸，癸二酸，α，ω-十二烷二酸，α，ω-十八酸(α，ω-octadecanoic acid)，邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，氢化的二聚脂肪酸，例如来自Uniqema的Pripol 1009。氢化的二聚脂肪酸是通过具有16到22个碳原子不饱和的一元脂肪酸的二聚作用以及随后的氢化作用而生产的酸。所需的脂肪酸可以衍生自动物或植物原料。其合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产聚酯碳酸酯的方法，包括：通过熔融酯交换反应工艺生产低聚物；和经由相界面工艺使低聚物缩合以生成聚合的聚酯碳酸酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S克拉特施默，W阿勒维尔特，FK布鲁德尔，W海泽，R维尔曼，P菲舍尔，M雷洛夫斯，L邦策尔，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]