一种聚碳酸酯树脂及其制备方法，一种光学树脂技术

本发明专利技术公开一种聚碳酸酯树脂及其制备方法，一种光学树脂，包含以下通式所示的结构单元，本发明专利技术的聚碳酸酯树脂不仅具有高折射率、高透光率、优异的加工性能，还具有低色散等优势，可用于光学材料。材料。

【技术实现步骤摘要】
一种聚碳酸酯树脂及其制备方法，一种光学树脂


[0001]本专利技术涉及聚碳酸酯树脂领域，更具体的涉及一种高折射率、高透光、低色散的光学用聚碳酸酯及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]具有高折射率的聚合物材料凭借其抗冲击性，可加工性、易染色和与无机玻璃相比轻量化的特点，广泛应用在透镜、光纤通信材料、眼科应用、LED封装和先进光学器件功能涂层制造领域。光学器件的持续发展与高折射率(RI)材料的开发息息相关，折射率越高，材料就越薄，具有较高折射率的功能材料更适用于先进光学器件制造。色散表示材料对光源的分离作用，折射率越高，分离作用越大，容易引起镜头失真。色散和折射率是一组矛盾的光学性能，一般光学材料难以满足高折射率和低色散的要求。
[0003]引入苯环、Pb、Bi、Hg等基团或离子，虽然折射率增加，但树脂的色散度也同时增加。引入La、Ta等重金属离子，虽然提高了折射率，但又容易黄化。
[0004]专利CN103257376A公开了一种可用于光学透镜的聚碳酸酯树脂及其制造方法，采用9,9
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双
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(4
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(2
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羟基乙氧基)苯基)芴(又称双醚芴，BPEF)作为共聚单体，所得聚碳酸酯折射率最高只有1.64，采用双醚芴单体的聚碳酸酯的折射率有待进一步提高。专利CN109476835A提供了一种双萘环衍生的芴系单体制备的聚碳酸酯树脂，折射率可以提高至1.682，但由于多苯环结构的存在导致聚碳酸酯分子链刚性较强，结晶性更好，导致树脂的透光率仅为87
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88％左右。
[0005]专利CN112175178A引入卤素、杂芳基、氰基、巯基等，其中卤素等杂原子的引入可以提高二羟基化合物分子的摩尔折射率，从而有利于提高光学树脂的折射率，但其容易引起聚合物发生黄变，b值增加，用于光学镜头时成像发黄、失真，对镜头的透光率也存在不利影响。巯基不会引起聚合物黄变，但是巯基的引入会破坏聚合物原有空间结构，使聚合物透光率和力学性能下降。
[0006]因此，本领域急需开发一种具有高折射率、低色散和优异的加工性能的聚碳酸酯。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种光学用聚碳酸酯及其制备方法，使其不仅具有高折射率、低双折射、高透光率，同时还具有低雾度、低色散和良好的加工性能的优点。本专利技术还提供一种光学树脂。
[0008]本专利技术提供一种光学用聚碳酸酯树脂，包含通式(A)所示的结构单元，
[0009][0010]通式(A)中，X表示碳原子数为1～10的亚烷基，优选碳原子数为1～6的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基；R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数5～20的环烷基、碳原子数5～20的环烷氧基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数6～20的芳氧基，优选氢原子、碳原子数1～3的烷基、碳原子数6～12的芳基。
[0011]进一步地，本专利技术的光学用聚碳酸酯树脂还包含通式(B)所示的结构单元，
[0012][0013]通式(B)中，Y表示碳原子数为1～10的亚烷基，优选碳原子数为1～3的亚烷基；R3、R4、R5、R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数5～20的环烷基、碳原子数5～20的环烷氧基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数6～20的芳氧基，优选氢原子、碳原子数1～3的烷基、碳原子数6～12的芳基；m为1、2或3。
[0014]进一步地，所述聚碳酸酯树脂包含通式(A)所示的结构单元和通式(B)所示的结构单元，其中，来自通式(A)所示的结构单元所占的摩尔比例为60～95摩尔％；来自通式(B)所示的结构单元的比例为5～40摩尔％，基于(A)和(B)的和。
[0015]优选地，所述聚碳酸酯树脂中，通式(A)所示的结构单元所占的摩尔比例为60～80摩尔％；来自通式(B)所示的结构单元的比例为20～40摩尔％，基于(A)和(B)的和。
[0016]在不损害专利技术效果的范围内，在本专利技术的光学用聚碳酸酯树脂的结构单元中，除了通式(A)、通式(B)所示的结构单元，还可以包含其他的结构单元，优选包括15mol％以下，更优选10mol％以下，进一步优选5mol％以下的其他结构单元，基于所有结构单元的和。
[0017]本专利技术所述的通式(A)、通式(B)所示的结构单元以何种形式包含在树脂中并无特别限定。例如，在本专利技术中，聚碳酸酯树脂可以含有包含通式(A)、通式(B)所示的结构单元的共聚物，也可以是含有各个结构单元构成的均聚物的嵌段聚合物；或者也可以是将包含通式(A)和(B)所示的结构单元的掺混而得到的掺混物。
[0018]本专利技术所述的光学用聚碳酸酯树脂可以包含无规、嵌段和交替共聚结构的任意结构。
[0019]本专利技术所述光学用聚碳酸酯树脂重均分子量(Mw)为20000～150000，优选的重均分子量(Mw)为25000～100000，更优选为30000～70000。当Mw小于20000时，成型体变脆没有力学强度，因此不优选。当Mw大于150000时，熔融粘度升高将导致流动性变差，在熔融状态下难以进行注射成型，因此也不优选。
[0020]优选地，所述聚碳酸酯树脂的折射率为1.69～1.81，阿贝数为26～31。
[0021]本专利技术还提供所述的聚碳酸酯的制备方法，可以采用本领域技术人员公知的熔融酯交换法制备。
[0022]本专利技术所述的熔融酯交换法，是通过二羟基化合物与碳酸二酯，在碱性化合物催化剂、酯交换催化剂或两者的混合催化剂的存在下，通过熔融酯交换反应制备而成。
[0023]进一步地，所述碳酸二酯选自碳酸二苯酯、碳酸二(甲苯)酯、碳酸二(氯苯基)酯、
碳酸间甲酚酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯等。其中特别优选碳酸二苯酯。
[0024]进一步地，所述碱性化合物催化剂包括碱金属化合物、碱土类金属化合物和含氮化合物等。
[0025]所述的碱金属化合物包括，例如可举出碱金属的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物或烷氧基化物等。具体地可以使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铯、醋酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸铯、硬脂酸锂、硼氢化钠、苯基化硼钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸铯、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、苯基磷酸二钠，双酚A的二钠盐、二钾盐、二铯盐、二锂盐，苯酚的钠盐、钾盐、铯盐、锂盐等。
[0026]所述的碱土类金属化合物包括，例如可举出碱土类金属化合物的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物或烷氧基化物等。具体地可使用氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、碳酸氢镁、碳酸氢钙、碳酸氢锶、碳酸氢钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、醋酸镁、醋酸钙、醋酸锶、醋酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸钙、苯甲酸钙、苯基磷酸镁等。
[0027]作为含氮化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚碳酸酯树脂，包含通式(A)所示的结构单元，通式(A)中，X表示碳原子数为1～10的亚烷基，优选碳原子数为1～6的亚烷基，更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基；R1、R2分别独立地表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数5～20的环烷基、碳原子数5～20的环烷氧基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数6～20的芳氧基，优选氢原子、碳原子数1～3的烷基、碳原子数6～12的芳基。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂，其特征在于，还包含通式(B)所示的结构单元，通式(B)中，Y表示碳原子数为1～10的亚烷基，优选碳原子数为1～3的亚烷基；R3、R4、R5、R6分别独立地表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数5～20的环烷基、碳原子数5～20的环烷氧基、碳原子数6～20的芳基或碳原子数6～20的芳氧基，优选氢原子、碳原子数1～3的烷基、碳原子数6～12的芳基；m为1、2或3。3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂包含通式(A)所示的结构单元和通式(B)所示的结构单元，其中，来自通式(A)所示的结构单元所占的摩尔比例为60～95摩尔％；来自通式(B)所示的结构单元的比例为5～40摩尔％，基于(A)和(B)的和。。4.根据权利要求1
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3任一项所述的聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂中，通式(A)所示的结构单元所占的摩尔比例为60～80摩尔％；来自通式(B)所示的结构单元的比例为20～40摩尔％，基于(A)和(B)的和。5.根据权利要求1
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4任一项所述的聚碳酸酯树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂重均分子量为20000～150000，优选的重均分子量为25000～100000，更优选为30000～70000。6.根据权利要求1
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5任一项所述的聚碳酸脂树脂，其特征在于，所述聚碳酸酯树脂的折射率为1.69～1.81，阿贝数为26～31。7.一种权利要求1
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6任一项所述的聚碳酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤，二羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉鑫，王磊，曾伟，靳少华，丁可，李凤闯，赵欣，魏志涛，黎雷，张珏，许泽旺，
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：