一种共聚聚碳酸酯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共聚聚碳酸酯及其制备方法，所述共聚聚碳酸酯包括聚碳酸酯链段、聚丁二烯丙烯腈链段、聚硅氧烷链段、与支化剂反应得到的支化基团、与封端剂反应得到的氰基苯基封端基团。所述共聚聚碳酸酯本征阻燃剂优异，且具有良好耐化学性能以及低温抗冲击性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种共聚聚碳酸酯及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种共聚聚碳酸酯，尤其涉及一种共聚聚碳酸酯及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)是衍生自双酚和光气或它们的衍生物的线性热塑性树脂。聚碳酸酯具有许多期望性能如透光率、良好的冲击强度和较高的热变形温度等，在汽车、电子设备、建筑、计算机、航空航天等领域都具有广泛的应用。但聚碳酸酯和它们与乙烯基聚合物的共混物不是固有地不易燃的，并且常规PC仍存在耐湿热老化性能相对较差，耐溶剂性能较差，触碰溶剂后易出现应力开裂，低温下的冲击性能较差等缺陷，限制了在低温场所的应用等。
[0003]专利CN112898553A公开了一种本征阻燃共聚PC及其制备方法，在常规PC分子链中引入双酚S以及硅氧烷链段，来提升PC的本征阻燃性能，其阻燃能级最高达到UL94V0(3mm)，但是材料的低温抗冲击性能和耐化学性能有待于进一步提高；CN105849171B公开了制备低烟雾和低放热的火车内部组件的方法，聚合端合成氰基酚封端的支化PC、四溴双酚A共聚PC、硅氧烷PC，将其按一定的比例与常规PC和阻燃剂等助剂共混，共混会到导致阻燃剂析出现象，且影响材料的力学性能，即材料的综合使用性能会受到影响。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术提出一种本征阻燃剂优异，且具有良好耐化学性能以及低温抗冲击性能的共聚聚碳酸酯及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]首先提供一种共聚聚碳酸酯，所述共聚聚碳酸酯包括：
[0007]1)式Ⅰ所示的聚碳酸酯链段，
[0008][0009]2)式Ⅱ所示的聚丁二烯丙烯腈链段，
[0010][0011]3)任选地，还包括式Ⅲ所示的结构链段，
[0012][0013]4)与式Ⅳ所示支化剂反应得到的支化基团，
[0014][0015]5)与式V所示封端剂反应得到的氰基苯基封端基团，
[0016][0017]式Ⅱ中，m选自10
‑
150的整数，优选20
‑
60的整数；n为10
‑
150的整数，优选20
‑
60的整数；R1为C1
‑
C6的亚烷基，优选为C1
‑
C3的亚烷基；R2为C1
‑
C6的亚烷基，优选为C1
‑
C3的亚烷基；
[0018]式Ⅲ中，p选自20
‑
150的整数，优选40
‑
90的整数；
[0019]式Ⅳ中，T选自C1
‑
C20烷基、C1
‑
C20烷氧基团、C7
‑
C12芳烷基，S选自氢、卤素、硝基、C1
‑
C3烷基、C1
‑
C3烷氧基、C7
‑
C12芳烷基，s为0
‑
4的整数；
[0020]式
Ⅴ
中，Y选自卤素、硝基、C1
‑
C3烷基、C1
‑
C3烷氧基、C7
‑
C12芳烷基，y为0
‑
4的整数，c为1
‑
5的整数，并且y+c为1
‑
5；
[0021]优选地，所述共聚聚碳酸酯的重均分子量为19000
‑
56000g/mol，优选为22000
‑
35000g/mol。
[0022]在一些示例中，所述共聚聚碳酸酯中，式I所示链段的重量百分比为70
‑
99％(例如70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％等)，优选75
‑
90％，式Ⅱ所示链段的重量百分比为1
‑
20％(例如1％、5％、9％、11％、13％、16％、20％等)，优选为5
‑
15％；式III所示链段的重量百分比为0
‑
10％(例如0.5％、1％、5％、10％)，优选为5
‑
10％；与式Ⅳ所示支化剂反应得到的支化基团含量占共聚聚碳酸酯总重量的0.1
‑
1％(例如0.1％、0.3％、0.5％、0.9％、1％等)，优选为0.2
‑
0.5％。
[0023]本专利技术还提供一种如前文所述的共聚聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：
[0024]1)配制水相：将双酚A、式Ⅳ所示支化剂、式
Ⅴ
所示封端剂、碱金属氢氧化物、水相混合，在双酚A完全溶解后，加入催化剂，构成水相；
[0025]2)配制油相：在一个混合器中将液态光气与惰性有机溶剂相混合，配置成光气溶
液；同时，在另一个混合器中，将端羧基聚丁二烯丙烯腈以及任选的丁香酚封端PDMS(本专利技术中PDMS是指聚二甲基硅氧烷)与惰性有机溶剂相混合，配置成共聚单体溶液；
[0026]3)聚合反应：在搅拌条件下，将配好的光气溶液、共聚单体溶液滴加入至水相中以进行聚合反应，得到共聚物乳液，反应温度30
‑
35℃，反应时间2
‑
4h；
[0027]4)后处理：对共聚物乳液进行纯化并脱除有机溶剂，收集得到共聚聚碳酸酯产品。
[0028]在一项最优选的实施方式中，式Ⅳ所示支化剂为1,1,1
‑
三
‑
(4
‑
羟苯基)乙烷；式
Ⅴ
所示封端剂为对氰基苯酚；
[0029]在一些示例中，步骤1)中，双酚A、式
Ⅴ
所示封端剂、碱金属氢氧化物、水的摩尔比为1:(0.01
‑
0.03):(2.0
‑
3.0):(25
‑
50)，优选为1:(0.012
‑
0.027):(2.2
‑
3.0):(30
‑
50)；
[0030]优选地，所述式Ⅳ所示支化剂的添加量为双酚A质量的0.001
‑
0.01％，优选为0.0015
‑
0.008％；
[0031]优选地，所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铯中的一种或多种，优选氢氧化钠。
[0032]在一些示例中，所述催化剂的添加量按照其与双酚A的摩尔比计，为0.0001
‑
0.006:1；更优选为0.001
‑
0.005:1；
[0033]优选地，所述催化剂为三乙胺、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵中的一种或多种，优选四丁基氯化铵。
[0034]在一些示例中，步骤3)中，光气溶液的添加量按照光气与双酚A的摩尔比计，为(1.1
‑
1.4):1，优选为(1.1
‑
1.3):1。优选地，光气溶液的浓度按照光气与惰性有机溶剂的重量比计，为1:(5
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共聚聚碳酸酯，其特征在于，所述共聚聚碳酸酯包括：1)式Ⅰ所示的聚碳酸酯链段，2)式Ⅱ所示的聚丁二烯丙烯腈链段，3)任选地，还包括式Ⅲ所示的结构链段，4)与式Ⅳ所示支化剂反应得到的支化基团，5)与式V所示封端剂反应得到的氰基苯基封端基团，式Ⅱ中，m选自10
‑
150的整数，优选20
‑
60的整数；n为10
‑
150的整数，优选20
‑
60的整数；R1为C1
‑
C6的亚烷基，优选为C1
‑
C3的亚烷基；R2为C1
‑
C6的亚烷基，优选为C1
‑
C3的亚烷基；式Ⅲ中，p选自20
‑
150的整数，优选40
‑
90的整数；式Ⅳ中，T选自C1
‑
C20烷基、C1
‑
C20烷氧基团、C7
‑
C12芳烷基，S选自氢、卤素、硝基、C1
‑
C3烷基、C1
‑
C3烷氧基、C7
‑
C12芳烷基，s为0
‑
4的整数；式
Ⅴ
中，Y选自卤素、硝基、C1
‑
C3烷基、C1
‑
C3烷氧基、C7
‑
C12芳烷基，y为0
‑
4的整数，c为1
‑
5的整数，并且y+c为1
‑
5；优选地，所述共聚聚碳酸酯的重均分子量为19000
‑
56000g/mol，优选为22000
‑
35000g/mol。
2.根据权利要求1所述的共聚聚碳酸酯，其特征在于，所述共聚聚碳酸酯中，式I所示链段的重量百分比为70
‑
99％，优选75
‑
90％，式Ⅱ所示链段的重量百分比为1
‑
20％，优选为5
‑
15％；式III所示链段的重量百分比为0
‑
10％，优选为5
‑
10％；与式Ⅳ所示支化剂反应得到的支化基团含量占共聚聚碳酸酯总重量的0.1
‑
1％，优选为0.2
‑
0.5％。3.一种如权利要求1或2所述的共聚聚碳酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配制水相：将双酚A、式Ⅳ所示支化剂、式
Ⅴ
所示封端剂、碱金属氢氧化物、水相混合，在双酚A完全溶解后，加入催化剂，构成水相；2)配制油相：在一个混合器中将液态光气与惰性有机溶剂相混合，配置成光气溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志涛，曾伟，王磊，黎源，黎雷，张珏，李凤闯，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：