本发明专利技术涉及一种芳族二羟基化合物与碳酸二酯制备聚碳酸酯用催化剂中和处理方法及所使用的中和剂，属于聚碳酸酯制备技术领域。用于对制备聚碳酸酯催化剂进行中和的中和剂，其特征在于，该中和剂至少包含一种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物具有以下通式：其中Ｒ、Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］为Ｈ或三甲基甲硅烷基－Ｓｉ（ＣＨ↓［３］）↓［３］，ｎ＝０～５０，ｍ＝０～５０。一种对制备聚碳酸酯催化剂进行中和的方法，反应物为芳族二羟基化合物与碳酸二酯，催化剂为乙酰丙酮基金属配合物和含氮碱性化合物，反应结束后加入中和剂对碱性催化剂进行中和，该中和剂为上述中和剂。通过对残余催化剂中和，可以得到具有再加工性能稳定的聚碳酸酯。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚碳酸酯制备
，进一步涉及一种芳族二羟基 化合物与碳酸二酯制备聚碳酸酯用催化剂中和处理方法及所使用的 中和剂。
技术介绍
聚碳酸酯以其优良的透明性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性、 无毒性、耐候性、电绝缘性、耐射线灭菌性及机械性能而著称，是综 合性能极为优良的热塑性工程塑料。聚碳酸酯由双酚A与碳酸二苯酯在碱性催化剂作用下直接进行 熔融酯交换反应制备得到，与传统的光气法相比，避免使用剧毒的光 气和溶剂二氯甲烷，无脱溶剂和水洗脱盐工序，流程简单，大大降低 了对环境的污染程度。尽管该法在原料纯度、生产设备、工艺技术等 方面的要求较为苛刻，但因本身所具有的诸多优点，已成为当今聚碳 酸酯产业化方向。此聚碳酸酯成品中所残余的催化剂，在聚碳酸酯被挤出或后加工 时，往往会对聚碳酸酯制成品质量有不利影响，如聚合物分子降解、 色相恶化和透明度降低等。因此，在催化剂完成催化作用后，希望提 供一种方法，对成品聚碳酸酯中的残余催化剂通过中和或钝化使残留 量降至最低，来最大抑制或有效防止催化剂对成品聚碳酸酯后加工的 不利影响
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于为通过芳族二羟基化合物与碳酸二酯进 行熔融酯交换反应生产聚碳酸酯的方法所采用的催化剂提供高效中 和剂。本专利技术的目的之二在于为通过芳族二羟基化合物与碳酸二酯进 行熔融酯交换反应生产聚碳酸酯的方法所釆用的催化剂提供中和方 法。本专利技术是通过如下技术方案实现的。所涉及的反应物为芳族二羟基化合物与碳酸二酯。反应物之一的 芳族二羟基化合物优选为双酚A,但也可用其它二元酚或醇；反应物 之一的碳酸二酯优选为碳酸二苯酯，但应当清楚不应仅限于碳酸二苯 酯。所涉及的催化剂为乙酰丙酮基金属配合物和含氮碱性化合物。复 合催化剂之一为乙酰丙酮基金属配合物，优选自乙酰丙酮镧、乙酰丙 酮铈、乙酰丙酮钐和乙酰丙酮铕中的任何一种；与乙酰丙酮基金属配 合物复合的另 一催化剂为含氮碱性化合物，优选自四甲基氢氧化铵、 四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、硼氢化四甲胺、硼氢化四丁胺、 四苯硼酸四甲胺、四苯硼酸四丁甲胺中的任何一种。所适用的中和剂为至少包含一种有机硅磷酸酯类化合物的的混 合物。上述有机硅磷酸酯类化合物具有以下通式ORRiOm1—nOR2 O其中R、 R1、 R2为H或三甲基甲硅烷基-Si(CH3)3, n = 0~50, m = 0~50。该中和剂优选的情况为至少包含以下三种有机硅磷酸酯类化 合物中的任何一种，第一种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R-H,I^-H, R2= -Si(CH3)3H， n = 0, m = 0;第二种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R = H， R1= — Si(CH3)3H， R2= - Si(CH3)3H, n = 0, m = 0;第三种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R=-Si(CH3)3H, R1= -Si(CH3)3H, R2= - Si(CH3)3H, n = 0, m = 0。该中和剂进一步优选的情况为包含上述三种有机硅辚酸酯类化 合物，且三种有机硅磷酸酯类化合物的重量百分比含量分别为第一种有机硅磷酸酯类化合物10%-30%;第二种有机硅磷酸酯类化合物65%-85%;第三种有机硅磷酸酯类化合物2% -7%; 有机硅嫌酸酯类混合物中和剂的加入量根据乙酰丙酮基金属配 合物的量确定,加入量为乙酰丙酮基金属配合物的3至8倍摩尔量计， 优选4至6倍摩尔量。通常中和剂以配成一定浓度的溶液的形式使用，溶液中的溶剂主 要充当稀释剂功能，有利于将少量中和剂均匀地加入到熔融聚合反应 的产物中。含中和剂浓度高的溶液可以加入较少量，浓度低的溶液可 以加入较多量，溶液浓度应以有利于中和剂均匀分散和溶剂最终除去 为准。通常，中和剂浓度按lmg-20mg/100mL配置，优选约 10mg/100mL。通过对由芳族二羟基化合物与碳酸二酯进行熔融酯交换反应制备聚碳酸酯中的残余催化剂用有机硅辚酸酯类混合物中和剂中和，可 以得到具有再加工性能稳定的聚碳酸酯。具体实施方式实施例1熔融酯交换反应通常在连续的反应釜中分阶段进行。首先将双酚 A和碳酸二苯酯及催化剂在反应釜中熔融下混合，在反应的第一阶段中，反应温度在25(TC或更低温度下进行，压力从大气压力至绝压约 IO亳巴，时间为大约l小时至3小时，优选1.5小时至2.5小时；在 反应的第二阶段中，反应温度在250。C以上进行，压力绝压约l毫巴 或以下，时间为大约l小时至3小时，优选1.5小时至2.5小时。当 达到所需要的目标分子量的成品聚碳酸酯后，加入以上中和剂来完全 中和或钝化反应催化剂，工业上可将最终产品通过挤出机造粒或经另 外处理。反应在配有无泄漏磁偶合驱动搅拌镍制金属反应釜中进行。真空 系统通过苯酚收集瓶和苯酴蒸出冷凝器与反应器相连，反应系统压力 由引入到苯酚收集瓶下游的真空泵和氮气钢瓶联合控制，高压(大气 压力至50毫巴)时釆用U型水银压力计测量，低压(50亳巴至1.333 亳巴及以下)时用麦氏转动式真空计测量。反应系统温度采用循环导 热油加热和控制。反应釜底部设出料口。向反应釜中依次加入固体双酚A (日本GE塑料公司)600.0g (2.628mol),固体碳酸二苯酯(上海申聚化工厂)602.4g( 2.812mol), 碳酸二苯酯/双酚A-1.07 (mol/mol),随后将釜盖与釜体紧密相联， 在接近或稍低于大气压力下，加热导热油使反应物料逐渐升温， 后开动搅拌，18(TC时加入含有催化剂TMAH和La(acac)3的水或水-乙醇溶液。在5分钟内将压力降低至133.3亳巴，反应温度升至或维 持在18(TC，开始计时，持续60分钟，这期间有苯酚不断馏出；然 后在5分钟内将温度升至22(TC,压力降至40.0毫巴，保持60分钟； 之后再在5分钟内将温度升至260°C，压力降至20.0亳巴，保持60 分钟；最后在5分钟内将温度升至28(TC，压力降至1.0亳巴左右， 保持30分钟，聚合反应结束，加入含有中和剂为优选的有机硅磷酸 酯混合物的溶液，有机硅磷酸酯使用量为5倍催化剂La(acac)3量(mol 比)，搅拌15至20分钟，压力降至1.0亳巴左右，将溶剂完全蒸出 为止。从釜底下出料口氮气氛保护下放料。所放出的聚合物产品， 一部分用于分子量和Hue指数分析；另一 部分样品加到熔融指数测定仪的料简中，30(TC下将料杆插入料简， 预热4min,然后将1.2kg砝码加入到料杆顶端，保持lmin后，打开 模口塞，所流出的聚合物同样用于分子量和Hue指数分析。加热前后 分子量和Hue指数的变化测定中和效果。在实施例中，所得到的聚碳酸酯通过下列方法进行物理性能测定。(1) 粘均分子量在2(TC二氯甲烷为(0.5g/dL)中用乌氏粘度计测定，粘均分子 量MJ十算公式为M = Ulxl(r4Mv082(2) 色相以Hue指数表示。利用曰本岛津UV-160A紫外分光光度计，在 波长380nm下，吸收池长10mm,测定聚碳酸酯的二氯甲烷溶液 Ug/10mL)的吸光度A^，扣除其在580nm的吸光度A，，来评价 聚碳酸酯的着色程度，即Hue指数-A380 -A580。实施例2除了使用优选的有机硅磷酸酯混合物3倍催化剂La(a本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于对芳族二羟基化合物与碳酸二酯制备聚碳酸酯用催化剂进行中和的中和剂，其特征在于，该中和剂至少包含一种有机硅磷酸酯类化合物，其中有机硅磷酸酯类化合物具有以下通式：Ｒ↑［１］Ｏ［Ｓｉ（ＣＨ↓［３］）↓［２］Ｏ］↓［ｍ］－＊－［ＯＳｉ（ ＣＨ↓［３］）↓［２］］↓［ｎ］ＯＲ↑［２］其中Ｒ、Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］为Ｈ或三甲基甲硅烷基－Ｓｉ（ＣＨ↓［３］）↓［３］，ｎ＝０～５０，ｍ＝０～５０。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏东炜，田红兵，崔金华，李复生，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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