本发明专利技术涉及一种具有高耐热、高耐化学性的共聚碳酸酯，包含如下结构：来自含有如式(1)结构化合物的结构单元；来自含有多苯环结构化合物的结构单元，通过在聚合端引入多苯环结构以及杂原子能够显著提升聚合物的耐热性能，此外含F结构的引入能够利于聚合物保持较高的耐化学性能，因此可用于高耐热、高耐化学性聚合物的合成与开发。高耐化学性聚合物的合成与开发。
【技术实现步骤摘要】
一种具有高耐热性能、高耐化学稳定性能的共聚碳酸酯、其制备方法以及应用
[0001]本专利技术涉及一种共聚碳酸酯，更具体的涉及一种高耐热性能和耐化学性的共聚碳酸酯。
[0002]背景介绍
[0003]聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，应用范围广泛，可制造汽车零部件、电器、医疗器械等制品或组件，经常暴露于各种化学物质中，因此期望这些PC产品能够具有优良的耐化学性。此外，在医疗器械等领域的应用中，在消毒过程中需要耐受高温蒸汽。因此，可根据相关应用需求，开发出兼具耐热性能和耐化学性能的共聚碳酸酯。
[0004]中国专利CN201880089604.4描述了包含碳酸酯
‑
硅氧烷的高耐化学性聚碳酸酯，这种结构虽然对耐化学性能有一定提升，但合成方法中采用光气合成，危险性较大，不适合大规模生产。
[0005]中国专利CN201611021209.1描述了包含一种结构负责的含N的二羟基化合物来制备一种高耐化学性的聚碳酸酯，这种单体结构难以合成，并且未提到产品的耐热性能。
[0006]中国专利CN201711272381.9描述了一种高流动、耐化学腐蚀性的聚碳酸酯及其制备方法，向聚碳酸酯中加入热塑性聚酯弹性体和ABS来改善聚碳酸酯的耐化学性，这种方法对聚碳酸酯的耐化学性是有限的，并且存在相容性不佳等问题。
[0007]在聚合物材料分子结构中引入多苯环结构及杂原子，可以明显提高耐热性能，此外含F结构的引入能够有利于聚合物保持较高的耐化学性能，因此可用于高耐热、高耐化学性能聚合物的合成与开发。
技术实现思路
[0008]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种制备高耐热、高耐化学性聚碳酸酯及其制备方法和应用。
[0009]一方面，本专利技术提供一种共聚碳酸酯，所述共聚碳酸酯包含如下结构：
[0010]1)来源于式(I)表示的侧基含三氟甲基的二酚单体结构单元，
[0011][0012]2)来源于式(II)表示的结构单元：
[0013][0014]式中，R1和R2分别独立地表示氢、卤素、C1
‑
C20烷基、C4
‑
C20环烷基或C6
‑
C20芳基；m和n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、C1
‑
C20亚烷基、C6
‑
C20亚芳基、C6
‑
C20脂环基或下式所示的基团：
[0015][0016]其中R3和R4分别独立的表示C1
‑
C20烷基、C4
‑
C20环烷基或C4
‑
C20芳基；或者R3和R4一起形成C4
‑
C20脂环，所述C4
‑
C20脂环可任选地被一个或多个C1
‑
C20烷基、C6
‑
C20芳基、C7
‑
C21芳烷基、C5
‑
C20环烷基或其组合所取代。
[0017]优选的，式(II)表示的结构为双酚C、双酚F或式(III)表示的结构单元如下所示：
[0018][0019]本专利技术所述共聚碳酸酯的结构单元的来源中，式(I)表示的二羟基化合物与式(II)表示的二羟基化合物的摩尔比为1:99
‑
35:65，优选比例包括但不限于1：99、5：95、10：90、15：85、20：80、30：70、35:65。
[0020]本专利技术所述共聚碳酸酯的分子量没有特别的限定，优选Mw(重均分子量，通过GPC在用聚苯乙烯或聚碳酸酯校正物质预先校正后测定)为10000
‑
100000，优选为20000
‑
60000，更优选为30000
‑
40000。
[0021]本专利技术所述的共聚碳酸酯另外可以包含通常添加到热塑性树脂的各种常规添加剂。相对于共聚碳酸酯的总重量计，添加剂的比例为0
‑
3wt％，可选的常规添加剂包括：热稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、脱模剂、流动助剂等中的一种或多种。可以采用本领域技术人员公知的熔融酯交换法制备本专利技术所述的共聚碳酸酯。
[0022]本专利技术所述的熔融酯交换方法，在碱性化合物催化剂、酯交换催化剂或由其两者构成的混合催化剂的存在下，通过熔融酯交换法使式(I)和式(II)以熔体反应制备聚碳酸酯。
[0023]所述碱性化合物催化剂选自氢氧化镁、氢氧化钠、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、碳酸铯、碳酸锶、碳酸钡、乙酸镁、乙酸钙、乙酸锶、乙酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸钙，四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三乙胺、三苯铵、二乙胺中的一种或多种，所述酯交换催化剂选自碳酸镁、碳酸铯、氢氧化钠、碳酸氢钠、四甲基氢氧化铵中的一种或多种；所述催化剂的用量为二羟基化合物总和的摩尔比例的5
×
10
‑
10
～5
×
10
‑2，优选为5
×
10
‑8～5
×
10
‑4。
[0024]熔融酯交换法描述于Encyclopedia of polymer science，第10卷(1969)，Chemistry and physics of polycarbonate，polymer reviews，H.Schne11，第9卷，John Wiley and Sons，Inc.(1964)中，因此为本领域技术人员所熟知。
[0025]在一个具体的实施例中，所述熔融酯交换法具体为将通式(I)和通式(II)所示的
二羟基化合物、碳酸二酯、催化剂、任选的助剂加入到反应器中，用氮气充分置换反应器内的空气3～4次，然后升温使反应器内的物料熔融，熔融温度为140～240℃，优选为160～220℃，该阶段停留10～60min，优选为20～40min。待物料完全熔融后，启动搅拌，同时体系压力保持在10～30Kpa，同时将反应器温度加热至酯交换反应温度，酯交换反应温度为180～280℃，优选为200～260℃。该阶段反应停留时间为40～120min，优选为60～90min。然后继续降低压力同时升高温度，开始缩聚反应，该阶段反应压力为50～1000Pa，优选为100～300Pa。该阶段反应温度为220～300℃，优选为240～280℃。该阶段停留时间为20～100min，优选为30～80min。该反应过程中产生的小分子等化合物可以采用抽真空方式通过蒸馏的方法去除，最终反应器中得到高分子量的共聚碳酸酯树脂。
[0026]本专利技术制备的共聚碳酸酯，可通过调节式(I)和式(II)单体比例，使得制备的共聚碳酸酯的玻璃化转变温度在190
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220℃范围内变动，使得制备的共聚碳酸酯具有良好的耐化学性能，常温下经乙酸乙酯浸泡24h后，其拉本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种共聚碳酸酯，所述共聚碳酸酯包含如下结构：1)来源于式(I)表示的侧基含三氟甲基的二酚单体结构单元，2)来源于式(II)表示的结构单元：式中，R1和R2分别独立地表示氢、卤素、C1
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C20烷基、C4
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C20环烷基或C6
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C20芳基；m和n独立地表示0
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4的整数；X表示单键、醚键、羰基、硫醚键、砜基、亚砜基、C1
‑
C20亚烷基、C6
‑
C20亚芳基、C6
‑
C20脂环基或下式所示的基团：其中R3和R4分别独立的表示C1
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C20烷基、C4
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C20环烷基或C4
‑
C20芳基；或者R3和R4一起形成C4
‑
C20脂环，所述C4
‑
C20脂环可任选地被一个或多个C1
‑
C20烷基、C6
‑
C20芳基、C7
‑
C21芳烷基、C5
‑
C20环烷基或其组合所取代。2.如权利要求1所述的共聚碳酸酯，其特征在于，式(II)表示的结构为双酚C、双酚F或式(III)表示的结构单元如下所示：3.如权利要求1或2所述的共聚碳酸酯，其特征在于，式(I)表示的二羟基化合物与式(II)表示的二羟基化合物的摩尔比为1:99
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35:65，优选比例包括但不限于1：99、5：95、10：90、15：85、20：80、30：70、35:65。4.如权利和要求1
‑
3任一项所述的共聚碳酸酯，其特征在于，所述共聚碳酸酯另外包含添加剂，相对于共聚碳酸酯的总重...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凤闯，黎雷，魏志涛，张珏，曾伟，靳少华，宋延方，杨洋，陈永，
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：
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