熔融聚碳酸酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制造聚碳酸酯的方法，包含：a)使碳酸二烷基酯与二羟基化合物在寡聚区中在寡聚催化剂存在下在寡聚条件下接触以形成第一中间体；以及b)使所述第一中间体与碳酸二芳基酯在聚合区中在聚合催化剂存在下在聚合条件下接触以制造所述聚碳酸酯，其中所述寡聚区中二羟基化合物比碳酸二烷基酯的摩尔比是至少2:1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】熔融聚碳酸酯的制备方法相关申请的引用本申请要求2015年12月22日提交的美国临时专利申请第62/270725号的权益。
本专利技术涉及一种由碳酸二烷基酯和二羟基化合物制造寡聚物的方法。
技术介绍
芳香族聚碳酸酯，在本文中另外称为聚碳酸酯，是许多不同制造领域中广泛使用的原材料。因为所述材料的硬度和透明度，所以其可应用于如汽车车窗和光学透镜的多样化应用中。相信对聚碳酸酯的需求在未来几年内将显著增加，需要尤其在效率和环境影响方面改进聚碳酸酯制造。已知数种制造聚碳酸酯的方法。举例来说，在工业规模上应用包括使光气与2,2-双(4-羟苯基)丙烷(BPA)在相转移条件下反应的方法。然而，此方法具有采用毒性组分光气和产生含氯化物的废物流的固有缺点。不需要使用光气的不同方法是基于BPA经碳酸二烷基酯或碳酸二芳基酯的酯基转移。使用碳酸二烷基酯具有如下缺点：在双酚丙酮的酯基转移中，其在商业合理的条件下反应性不足以形成充足量的聚合聚碳酸酯。此外，所释放的烷基醇并不用于所述制造聚碳酸酯的方法的任何其它部分中，并且烷基醇向碳酸二烷基酯制造的再循环需要实质性纯化。使用碳酸二芳基酯、尤其碳酸二苯酯(DPC)具有如下优势：其反应性足以形成聚合聚碳酸酯。此外，在碳酸二苯酯与双酚丙酮形成聚碳酸酯的反应中释放苯酚，例如如美国专利第5589564号中所描述。此苯酚可转而再循环到双酚丙酮或碳酸二苯酯制造，苯酚是所述制造的主要原材料。碳酸二苯酯价格昂贵且需要寻找一种方式实施此方法而无使用大量碳酸二苯酯的巨大成本。以上制造聚碳酸酯的方法有足够的改进空间，尤其就所使用的原材料而言。JPS64-16826描述一种制造聚碳酸酯的方法，其包含三个步骤。在第一步骤中，双酚丙酮与碳酸二烷基酯以1:1到1:100范围内的比率反应。此反应产生双酚丙酮的二碳酸二烷基酯，其随后与等摩尔或大于等摩尔量的碳酸二苯酯反应以制造聚碳酸酯。在第三步骤中，作为副产物产生的碳酸烷基苯酯被转化为碳酸二苯酯和碳酸二烷基酯。
技术实现思路
本专利技术提供一种制造聚碳酸酯的方法，包含：a)使碳酸二烷基酯与二羟基化合物在寡聚区中在寡聚催化剂存在下在寡聚条件下接触以形成第一中间体；以及b)使所述第一中间体与碳酸二芳基酯在聚合区中在聚合催化剂存在下在聚合条件下接触以制造所述聚碳酸酯，其中所述寡聚区中二羟基化合物比碳酸二烷基酯的摩尔比是至少2:1。具体实施方式本专利技术提供一种新的形成聚碳酸酯的方式。所述方法包含使二羟基封端的碳酸酯与碳酸二芳基酯接触。二羟基封端的碳酸酯可以是例如在每个末端具有BPA分子的碳酸酯，并且碳酸二芳基酯可以是碳酸二苯酯。这使得可通过使用比类似已知方法少的碳酸二芳基酯来制造聚碳酸酯，因为使用二羟基封端的碳酸酯需要提供的碳酸二芳基酯较少。二羟基封端的碳酸酯通过包含使过量二羟基化合物与碳酸二烷基酯接触以制造寡聚物的方法来制造。在本申请中，寡聚物可以是一种单体或超过一种单体键联在一起。二羟基封端的碳酸酯是在每个末端具有二羟基化合物的碳酸酯。二羟基化合物可以是脂肪族二醇、酸或二羟基芳香族化合物。二羟基封端的碳酸酯可以具有式I。二羟基封端的碳酸酯可以通过二羟基化合物与碳酸二烷基酯反应形成。每个末端上的二羟基化合物将相当于此反应中所用的二羟基化合物并且碳酸酯部分将相当于此反应中所用的碳酸二烷基酯。用于形成二羟基封端的碳酸酯的二羟基化合物可以包含一种或多种脂肪族二醇。合适的脂肪族二醇的实施例包括：异山梨醇；1,4:3,6-双去水-D-山梨醇；三环癸烷-二甲醇；4,8-双(羟基甲基)三环癸烷；四甲基环丁二醇；2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇；顺/反-1,4-环己烷二甲醇；亚环己-1,4-基二甲醇；反-1,4-环己烷二甲醇；反-1,4-双(羟基甲基)环己烷；顺-1,4-环己烷二甲醇；顺-1,4-双(羟基甲基)环己烷；顺-1,2-环己烷二甲醇；1,1'-双(环己基)-4,4'-二醇；二环己基-4,4'-二醇；4,4'-二-羟基双环己基；以及聚(乙二醇)。用于形成二羟基封端的碳酸酯的二羟基化合物可以包含一种或多种酸。合适的酸的实施例包括：1,10-十二烷酸；己二酸(adipicacid)；己二酸(hexanedioicacid)；间苯二甲酸；1,3-苯二甲酸；对苯二甲酸；1,4-苯二甲酸；2,6-萘二甲酸；3-羟基苯甲酸；以及4-羟基苯甲酸。用于形成二羟基封端的碳酸酯的二羟基化合物可以包含一种或多种二羟基芳香族化合物。二羟基芳香族化合物是在一个或多个芳环上包含两个羟基的芳香族化合物。二羟基芳香族化合物的实例包括双酚，例如BPA，它是优选的二羟基芳香族化合物；以及二羟基苯，例如间苯二酚。二羟基芳香族化合物可以是具有一个或多个卤素、硝基、氰基、烷基或环烷基的双酚。合适的双酚的实施例包括2,2-双(4-羟苯基)丙烷(BPA)；2,2-双(3-氯-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-溴-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷；2,2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷；2,2-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-苯基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-氯-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷；2,2-双(3-溴-4-羟基-5-甲基苯基)丙烷；2,2-双(3-氯-4-羟基-5-异丙基苯基)丙烷；2,2-双(3-溴-4-羟基-5-异丙基苯基)丙烷；2,2-双(3-叔丁基-5-氯-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-溴-5-叔丁基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-氯-5-苯基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3-溴-5-苯基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二-异丙基-1-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(3,5-二苯基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氯苯基)丙烷；2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四溴苯基)丙烷；2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四甲基苯基)丙烷；2,2-双(2,6-二氯-3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷；2,2-双(2,6-二溴-3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷；1,1-双(4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-氯-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-溴-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷；1,1-双(4-羟基-3-异丙基苯基)环己烷；1,1-双(3-叔丁基-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-苯基-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3,5-二氯-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3,5-二溴-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-氯-4-羟基-5-甲基苯基)环己烷；1,1-双(3-溴-4-羟基-5-甲基苯基)环己烷；1,1-双(3-氯-4-羟基-5-异丙基苯基)环己烷；1,1-双(3-溴-4-羟基-5-异丙基苯基)环己烷；1,1-双(3-叔丁基-5-氯-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-溴-5-叔丁基-4-羟苯基)环己烷；1,1-双(3-氯-5-苯基-4-羟苯基)环己烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造聚碳酸酯的方法，包含：a.使碳酸二烷基酯与二羟基化合物在寡聚区中在寡聚催化剂存在下在寡聚条件下接触以形成第一中间体；以及b.使所述第一中间体与碳酸二芳基酯在聚合区中在聚合催化剂存在下在聚合条件下接触以制造所述聚碳酸酯其中所述寡聚区中二羟基化合物比碳酸二烷基酯的摩尔比是至少2:1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 US 62/270,7251.一种制造聚碳酸酯的方法，包含：a.使碳酸二烷基酯与二羟基化合物在寡聚区中在寡聚催化剂存在下在寡聚条件下接触以形成第一中间体；以及b.使所述第一中间体与碳酸二芳基酯在聚合区中在聚合催化剂存在下在聚合条件下接触以制造所述聚碳酸酯其中所述寡聚区中二羟基化合物比碳酸二烷基酯的摩尔比是至少2:1。2.根据权利要求1所述的方法，另外包含使来自步骤a)的中间体通过额外的寡聚区以制造链长比来自步骤a)的寡聚物长的寡聚物。3.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，另外包含使来自步骤b)的聚碳酸酯通过额外的聚合区以制造链长比来自步骤b)的聚碳酸酯长的聚合物。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中步骤a)和步骤b)使用相同的催化剂。5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，另外包含在使所述第一中间体在步骤b)中反应之前，从所述第一中间体中移出至少一部分任何未反应的二羟基化合物。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中在寡聚期间形成醇。7.根据权利要求6所述的方法，另外包含移出至少一部分所述醇作为醇产物流。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：G·G·瓦波西扬，俞坤泉，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL