一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯及其制备方法，所述无规共聚聚碳酸酯由聚碳酸酯嵌段、聚硅氧烷嵌段和特异性封端结构组成。本发明专利技术特异性封端共聚碳酸酯由于在主链中引入合适量的丁香酚封端的聚硅氧烷而具有优良的机械性能，同时又以三氯生进行封端，从而使其具有优异的抗菌性能，具有实际应用价值，能够满足现代科技发展对材料性能的需求。

Specific block terminated copolymer carbonate of polysiloxane block and preparation method thereof

The invention discloses a polysiloxane block specific terminated copolymer carbonic ester and its preparation method, the random copolymer of polycarbonate by Polysiloxane polycarbonate block, block and specific sealing end structure. The invention specifically terminated copolycarbonate due to introducing an appropriate amount of polysiloxane eugenol seal in the main chain end and has excellent mechanical properties, but also to three triclosan are terminated, so it has excellent antibacterial properties, and has practical application value, which can meet the demand of development of modern science and technology on the properties of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯，且还涉及制备所述特异性封端共聚碳酸酯的方法。
技术介绍
聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物以及以其为基质而制得的各种材料的总称。根据酯基结构的不同，其可分为脂肪族、脂环族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型，其中脂肪族聚碳酸酯具有熔点低、溶解度大、热稳定性差、力学强度不高等缺点，从而无法作为工程塑料使用；脂环族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯由于结晶的趋势过大、性脆且力学强度不高以致其无法得到广泛应用；从原材料成本、制品性能、成型加工条件等多方面来综合考虑，仅有芳香族聚碳酸酯才具有工业应用价值，尤其以双酚A型聚碳酸酯最为重要。一般在没有特别加以说明的情况下，通常所说的聚碳酸酯均是指双酚A型聚碳酸酯及其改性品种。双酚A型聚碳酸酯是一种现在尚处于生命发展期的无定形透明的热塑性工程塑料，综合性能优良，具有较高的玻璃化温度、热变形温度、较宽的使用温度范围吸水率低、制品尺寸、较高的抗冲击强度、较优的力学强度和电绝缘性等优点，是其他通用工程塑料无法达到的。然而，由于分子链的高刚性和大的空间位阻，双酚A型聚碳酸酯具有较高的熔体粘度，加工困难，难于制作大型制品、易发生应力开裂，且耐溶剂性、耐磨损性较差，高温起泡。因此，近年来，聚碳酸酯研究者和制造商一直致力于对聚碳酸酯进行改性。聚硅氧烷是一类以重复的Si-O键为主链且硅原子上直接连接有有机基团的聚合物。由于聚硅氧烷的主链中的Si-O键的键能远高于C-C键的键能，因此其具有良好的热稳定性。此外，Si原子和O原子的电负性差异大，故而Si-O键的极性大，对所连接的烃基起到屏蔽作用，提高氧化稳定性。同时，聚硅氧烷耐高温、耐低温、耐候性优异；分子链柔性高、低表面张力和低表面能，可以有效改善聚合物链段运动能力；且易加工。故而，聚硅氧烷的这些优点恰好弥补了聚碳酸酯的缺点。此外，随着人们生活水平的提高及对健康的关注度越来越高，人们对塑料制品的环保健康及安全性也越来越重视，由此，抗菌材料的生产已成为一个新兴的产业，特别是抗菌聚碳酸酯塑料也有了前所未有的发展。CN103059541B公布了一种抗菌聚碳酸酯塑料，包括下述重量份的组分：聚碳酸酯100份，复合抗菌剂0.3-0.5份，所述复合抗菌剂，由下述组分按重量份组成：柏木油2-6份、壳聚糖4-8份、纳米二氧化钛10-20份、纳米氧化银15-25份、聚六亚甲基胍磷酸盐30-50份、N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺2-4份。该抗菌聚碳酸酯塑料的抗菌剂用量过于复杂，成本过高，且该抗菌聚碳酸酯塑料的机械性能不高。目前为止，制备抗菌聚碳酸酯塑料通常选择在聚碳酸酯中加入抗菌剂，现在常有的抗菌剂可分为无机粉末抗菌剂和有机液体抗菌剂，其中有机液体遇高温易分解，但聚碳酸酯的加工温度较高，因此添加有机液体抗菌剂并没有真正发挥出抗菌作用；而无机粉末抗菌剂由于聚碳酸酯树脂粘度大而在加工过程中难以均匀地分散在树脂中且需要加入载体材料，而这些载体材料会对聚碳酸酯的机械性能产生很大的影响，同时还会使聚碳酸酯变色。综上可知，需要开发出一种既具有较强的抗菌性能且又具有优异的机械性能的新型聚碳酸酯。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中的上述问题，提供一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯，其具有优异的机械性能和抗菌性能。同时还提供一种制备上述特异性封端共聚碳酸酯的方法，过程简单易控，能够规模化生产且产物产率高。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯包含以下三种结构：(1)下式(Ⅰ)的聚碳酸酯嵌段，和(2)下式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段，(3)下式(Ⅲ)的封端结构，其中，m为90至200之间的整数，优选150至200之间的整数；n为10至70之间的整数，优选50至60之间的整数；p为40至50之间的整数，优选45至50之间的整数，且所述特异性封端共聚碳酸酯中式(I)的聚碳酸酯嵌段的重量百分比为80-90％，式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量百分比为10-20％。本专利技术的特异性封端共聚碳酸酯具有特别优异的机械性能，特别是具有较高的低温抗冲击强度和较低的延展性/脆性转变温度，且同时具有较好的抗菌性能，能够满足满足现代社会的需要。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯中式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量百分比为15-20％。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯中式(I)的聚碳酸酯嵌段与式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量比为(80-85)：(15-20)。如果共聚碳酸酯中的聚硅氧烷嵌段的相对量太少，会损害低温抗冲击强度；而如果聚硅氧烷嵌段的相对量太多，则会损害共聚碳酸酯的其他性能如热稳定性并且还会使成本增加。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯的重均分子量为30000-60000，且多分散性指数为1.1-2.4。如果所述特异性封端共聚碳酸酯的重均分子量过小，则其机械性能会显著降低；如果如果所述特异性封端共聚碳酸酯的重均分子量过大，则其将难以加工，即无法进行应用。同时所述特异性封端共聚碳酸酯的多分散性指数如果过大，则由于不利于其性能。更优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯的重均分子量为30000-50000，最优选35000-45000，且多分散性指数为1.2-1.6。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯在-50℃下的悬臂梁缺口冲击强度为≥550J/m2，其是根据ASTMD256-1997规定的塑料的悬臂梁冲击性能检测的标准试验方法进行测定所得的值。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚碳酸酯的延展性/脆性转变温度为-25至-60℃。在本专利技术中，所述延展性/脆性转变温度是指样品在悬臂梁缺口冲击性能试验中从100％延展性转变至100％脆性情况下的温度。优选地，在上述特异性封端共聚碳酸酯中，所述特异性封端共聚聚碳酸酯在24小时内于37℃的条件下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为99％以上，其是根据JISZ2801规定的抗菌产品抗菌活性和效果试验的方法进行测定所得的值。本专利技术制备的特异性封端共聚碳酸酯由于在主链中含有丁香酚封端的聚硅氧烷结构而具有优异的机械性能，同时由于特殊的封端结构而具有较好的抗菌性能，扩大了其应用范围。此外，本专利技术还提供了一种制备上述特异性封端共聚碳酸酯的方法，其包括以下步骤：(1)配制水相：将双酚A、碱金属氢氧化物、水按1:(2.5-4.0):(80-140)的摩尔比混合，在双酚A完全溶解后，加入催化剂和三氯生封端剂，构成水相；(2)配制油相：将光气与惰性有机溶剂按1:(45-65)的重量比混合，构成油相；(3)进行聚合反应：在700-900rpm的搅拌速率下将油相和丁香酚封端的聚硅氧烷滴加入至水相中以进行聚合反应，同时用碱金属氢氧化物水溶液将反应体系的pH保持在10.5-11.5，并将反应体系的温度保持在45-50℃，反应2-4小时后，得到特异性封端共聚碳酸酯乳液；(4)后处理：将步骤(3)制备的特异性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯包含以下三种结构：(1)下式(Ⅰ)的聚碳酸酯嵌段，和

【技术特征摘要】
1.一种聚硅氧烷嵌段的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯包含以下三种结构：(1)下式(Ⅰ)的聚碳酸酯嵌段，和(2)下式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段，(3)下式(Ⅲ)的封端结构，其中，m为90至200之间的整数，优选150至200之间的整数；n为10至70之间的整数，优选50至60之间的整数；p为40至50之间的整数，优选45至50之间的整数，且所述特异性封端共聚碳酸酯中式(I)的聚碳酸酯嵌段的重量百分比为80-90％，式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量百分比为10-20％。2.根据权利要求1所述的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯中是式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量百分比为15-20％。3.根据权利要求1所述的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯中式(I)的聚碳酸酯嵌段与式(Ⅱ)的聚硅氧烷嵌段的重量比为(80-85)：(15-20)。4.根据权利要求1所述的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯的重均分子量为30000-70000，且多分散性指数为1.1-1.9。5.根据权利要求1所述的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯的延展性/脆性转变温度为为-25至-60℃。6.根据权利要求1所述的特异性封端共聚碳酸酯，其特征在于，所述特异性封端共聚碳酸酯在-50℃下的悬臂梁缺口冲击强度为≥550J/m2，其是根据ASTMD...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛建芳，郑文亮，温炳章，甘贤伟，
申请(专利权)人：中山市通彩化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44