聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、制造方法及含其的聚碳酸酯树脂组合物技术

本发明专利技术涉及一种聚碳酸酯

【技术实现步骤摘要】
聚碳酸酯
‑
聚硅氧烷共聚物、制造方法及含其的聚碳酸酯树脂组合物


[0001]本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种聚碳酸酯
‑
聚硅氧烷共聚物、制造方法及含其的聚碳酸酯树脂组合物。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸酯键的高分子聚合物，可以分为脂肪族、脂环族、脂肪
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芳香族以及芳香族聚碳酸酯，其中芳香族聚碳酸酯具有优异的的力学性能，耐热性能、冲击韧性、电绝缘性和透光性，耐蠕变和吸水率低、尺寸稳定性好，介电性能优良等，可以作为一种热塑性工程塑料，广泛的应用于汽车、电子设备，建筑、办公用品、光盘、运动器材、医疗保健、计算机、航空航天等领域。然而，普通PC也存在一定的缺陷，例如耐溶剂性能较差，触碰溶剂后易出现应力开裂，低温下的冲击性能较差，限制了在低温场所的应用等，为了拓宽其应用领域，需对其进行改性。
[0003]已知可以通过对聚碳酸酯材料改性的方法提高其低温抗冲击性能、耐化学性能等，如通过加入硅系改性及以共混的方式提高聚碳酸酯低温抗冲击强度；也可以通过聚碳酸酯与聚硅氧烷共聚的方式提高其耐低温性能，且该方法较上述共混改性手段具有更加可靠和更加优异的性能，在阻燃性、耐低温冲击性、耐化学腐蚀性、耐老化性等方面表现突出。已被广泛用于生产消费电子盖板、护套、支架，头盔，新能源汽车充电桩、充电枪等产品。
[0004]现有公开技术中，如公开专利CN201710159031.5、CN202010901449.0、CN202010902096.6、CN201880084106.0，聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的制备过程中均使用催化剂，例如公知的叔胺类或季铵盐类，共聚物溶液经后处理后得到聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的粉体，粉体中催化剂残留处于较高水平，导致聚合物材料的耐热老化性能较差，影响其在特定场景的应用。
[0005]综上，需要开发一种耐老化性能优异的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物及其制备方法，开发一种包含聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的树脂组合物，该组合物具有优异的低温抗冲击性能和耐化学性能和耐热老化性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术人对聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的产品质量进行了综合研究，发现聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物制备过程中加入的催化剂/相转移剂(叔胺、季铵盐等)等含氮活性物质，在聚合物溶液后处理洗涤过程中，无法彻底除去，聚合物溶液经脱挥后，导致含氮活性物质残留在聚合物机体中，含氮活性物质的存在，会影响材料的耐热性能、耐老化性能以及试片黄度(YI值)，从而完成了本专利技术。
[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种聚碳酸酯
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聚有机硅氧烷共聚物，当其总氮残留等指标满足一定要求时，具有优异的耐热性能、耐老化性能。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供这种聚碳酸酯
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聚有机硅氧烷共聚物的制备方法。
[0009]本专利技术的再一目的在于提供含有这种聚碳酸酯
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聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯树脂组合物，具有优异的耐老化性能、耐化学性能和低温抗冲击性能。
[0010]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0011]一种聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物，包含式(I)所示的聚碳酸酯结构单元和式(II)所示的聚硅氧烷结构单元，其中，所述聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物中总氮残留小于10ppb，且在320℃下耐热10min后共聚物的黄度YI值增加少于0.9，重均分子量降低少于300g/mol；优选地，聚硅氧烷嵌段部分的质量百分含量为15～70％；更优选地，厚度为3mm的共聚物成形品基于ASTM D1003测定的雾度为70％以上，
[0012][0013]其中，R1和R2分别独立地表示氢、卤素、碳数1～20的烷基、碳数4～20的环烷基或碳数6～20的芳基；a和b各自独立地表示0～4的整数；X表示单键、醚键、羰基、硫醚键、砜基、亚砜基、碳数1～20的亚烷基、碳数6～20的亚芳基、碳数6～20的脂环基或式(i)的基团：
[0014][0015]其中R
’
和R”分别独立的表示碳数1～20的烷基、碳数4～20的环烷基或碳数6～20的芳基；或者R
’
和R”一起形成碳数4～20的脂环，所述碳数4～20脂环可任选地被一个或多个碳数1～20的烷基、碳数6～20的芳基、碳数7～21芳烷基、碳数5～20环烷基或其组合所取代；
[0016]R3和R4各自独立地表示氢、卤素原子或碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基或碳数6～12的芳基；Y表示单键、包含脂肪族或芳香族的有机残基；n为硅氧烷单体的平均重复数，选自20～150的整数，优选为40～100的整数。
[0017]在一个具体的实施方案中，所述式(I)所示的聚碳酸酯结构单元选自衍生自双酚A的式(III)所示的结构单元，
[0018][0019]在一个具体的实施方案中，所述式(II)所示的聚硅氧烷结构单元选自衍生自聚二甲基硅氧烷的式(IV)所示的结构单元，所述的聚二甲基硅氧烷端基为酚羟基，Y为源自烯丙基苯酚类或丁子香酚类的有机残基；
[0020][0021]其中，苯环上连接R5的结构代表所述酚类苯环上除去羟基之后的残基，R5表示取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、或取代或未取代的亚芳基；优选地，R5的选型及位置与所述酚类苯环上的取代基一一对应；其中，p为0
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5，优选为0
‑
3；n为平均重复数，n为20～150的整数，优选为40～100的整数。
[0022]优选地，所述式(IV)所示的结构单元衍生自烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷，优选为2
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、3
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、4
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烯丙基苯酚
‑
聚二甲基硅氧烷、2
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甲氧基
‑4‑
烯丙基苯酚
‑
聚二甲基硅氧烷、2
‑
甲氧基
‑5‑
烯丙基苯酚
‑
聚二甲基硅氧烷、2
‑
甲氧基
‑6‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷中的任一种，更优选为2
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烯丙基苯酚
‑
聚二甲基硅氧烷或2
‑
甲氧基
‑4‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷。
[0023]在一个具体的实施方案中，所述共聚物的重均分子量为20000～55000g/mol，优选为22000～35000g/mol。
[0024]另一方面，一种前述的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物，包含式(I)所示的聚碳酸酯结构单元和式(II)所示的聚硅氧烷结构单元，其特征在于，所述聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物中总氮残留小于10ppb，且在320℃下耐热10min后共聚物的黄度YI值增加少于0.9，重均分子量降低少于300g/mol；优选地，聚硅氧烷嵌段部分的质量百分含量为15～70％；更优选地，厚度为3mm的共聚物成形品基于ASTM D1003测定的雾度为70％以上，其中，R1和R2分别独立地表示氢、卤素、碳数1～20的烷基、碳数4～20的环烷基或碳数6～20的芳基；a和b各自独立地表示0～4的整数；X表示单键、醚键、羰基、硫醚键、砜基、亚砜基、碳数1～20的亚烷基、碳数6～20的亚芳基、碳数6～20的脂环基或式(i)的基团：其中R
’
和R”分别独立的表示碳数1～20的烷基、碳数4～20的环烷基或碳数6～20的芳基；或者R
’
和R”一起形成碳数4～20的脂环，所述碳数4～20脂环可任选地被一个或多个碳数1～20的烷基、碳数6～20的芳基、碳数7～21芳烷基、碳数5～20环烷基或其组合所取代；R3和R4各自独立地表示氢、卤素原子或碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基或碳数6～12的芳基；Y表示单键、包含脂肪族或芳香族的有机残基；n为硅氧烷单体的平均重复数，选自20～150的整数，优选为40～100的整数。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物，其特征在于，所述式(I)所示的聚碳酸酯结构单元选自衍生自双酚A的式(III)所示的结构单元，3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物，其特征在于，所述式(II)所示的聚硅氧烷结构单元选自衍生自聚二甲基硅氧烷的式(IV)所示的结构单元，所述的聚二甲基硅氧烷端基为酚羟基，Y为源自具有烯属不饱和碳
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碳键的酚类，优选烯丙基苯酚类或丁子香酚类的有机残基；
其中，苯环上连接R5的结构代表所述酚类苯环上除去羟基之后的残基，R5表示取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、或取代或未取代的亚芳基；优选地，R5的选型及位置与所述酚类苯环上的取代基一一对应；其中，p为0
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5，优选为0
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3；n为平均重复数，n为20～150的整数，优选为40～100的整数；优选地，所述式(IV)所示的结构单元衍生自烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷，优选为2
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、3
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、4
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、2
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甲氧基
‑4‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、2
‑
甲氧基
‑5‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷、2
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甲氧基
‑6‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷中的任一种，更优选为2
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烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷或2
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甲氧基
‑4‑
烯丙基苯酚
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聚二甲基硅氧烷。4.根据权利要求1
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3所述的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物，其特征在于，所述共聚物的重均分子量为20000～55000g/mol，优选为22000～35000g/mol。5.权利要求1～4任一项所述的聚碳酸酯
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聚硅氧烷共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)单体溶液配制：分别配制一定浓度的双酚A酚钠盐溶液、光气溶液、共聚单体溶液、封端剂溶液、碱金属氢氧化物溶液，备用；2)聚合反应：连续向聚合反应系统中输入双酚A酚钠盐溶液、共聚单体溶液、光气溶液，反应液经混合、换热后，生成一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志涛，曾伟，王磊，黎雷，张珏，李凤闯，李强，李昆，马文涛，
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：