專利名稱:生產聚碳酸酯的方法
技術領域:
本發明的領域本發明涉及一種用于生產聚碳酸酯的方法以及水楊酸苯酯和水楊酸芐酯,2-羥基二苯酮,和芐基2-羥基苯基酮的碳酸酯和酯衍生物作為用于聚碳酸酯的封端劑的用途。
本發明的背景聚碳酸酯具有優異的機械性能如耐沖擊性以及具有優異的耐熱性和透明度,因此廣泛用于許多工程場合。已知的是,高含量的封端(即,其中聚碳酸酯中的大多數末端酚羥基基團被封端)有助于減少靜電荷,提高熱老化,和降低聚碳酸酯樹脂的吸水。因此,各種偶聯劑和封端劑已嘗試在生產聚碳酸酯時用于增加封端水平。
未審日本專利申請H6-157739公開了某些非活性碳酸酯和酯,尤其最優選碳酸二苯酯作為封端劑的應用。
JP-A 7-90074公開了一種通過酯交換法由二羥基化合物和碳酸二酯生產聚碳酸酯的方法,其中具有至少兩個官能團的高度活性二酯、酰鹵或酸酐在酯交換率超過70%時被加入,得到具有增加的聚合反應度的聚碳酸酯。應該注意,JP-A 7-90074提出了使用雙活化分子作為偶聯劑或聚合反應促進劑,而不是作為封端劑的應用。
U.S.專利No.5,696,222和EP 0 985 696 A1公開了一種通過加入作為封端劑的某些活化和雙活化碳酸酯而生產具有高封端水平的聚碳酸酯的方法。其中公開,封端劑在所形成的聚碳酸酯具有特性粘度至少0.3dl/g之后被加入工藝中,以形成具有增加的封端水平的聚碳酸酯,而分子量或特性粘度變化最小,即,其特性粘度大于或小于在加入封端劑之前形成的聚碳酸酯的粘度最多為0.1d1/g。另外公開,這些封端劑通過具有鄰氯原子的苯酚基團、甲氧基羰基或乙氧基羰基基團而活化,其中碳酸-2-甲氧基羰基苯·苯酯和碳酸-2-甲氧基羰基苯·4′-枯基苯酯是優選的。氯化苯酚的使用導致產生可能毒性的副產物或在燃燒時生成包含氯的氣態產物的副產物。因此,從使用和環境因素考慮,需要使用沒有氯基團的封端劑。這些封端劑還產生熔點明顯低于聚碳酸酯熔體酯基轉移反應的常規副產物(苯酚)的揮發性副產物,因此它們在通過熔體酯基轉移反應方法用于制備聚碳酸酯的間歇或連續反應體系中需要特殊的低溫冷卻劑液體,和由用于將這些副產物從熔融聚碳酸酯中有效去除的低溫冷凝容器和蒸餾單元組成的復雜和耗能裝置,以及精確和受控的真空水平。
EP 0 980 861 A1公開了某些水楊酸酯衍生物作為封端劑以0.1-10倍,和最優選0.5-2倍摩爾/摩爾當量在加入時所形成的聚碳酸酯的末端羥基基團的量,用于生產適用于光學材料的具有良好顏色色調的聚碳酸酯的用途。這些封端劑據公開通過具有鄰甲氧基羰基或乙氧基羰基基團的苯酚基團活化。應該注意,EP 0 980 861 A1中的實施例提出使用其量為約1摩爾/摩爾當量末端羥基基團的碳酸2-甲氧基羰基苯·苯酯作為封端劑以形成具有增加的封端水平的聚碳酸酯。
仍然需要一種改進的熔體工藝,其中使用容易操作的封端劑,得到熔點類似于苯酚的揮發性副產物,這樣生產出具有封端末端和受控分子量增長的聚碳酸酯。
本發明的綜述本發明涉及一種用于生產聚碳酸酯的方法,所述方法包括向具有游離末端羥基基團的聚碳酸酯加入下式的封端劑 其中R1是苯基,苯氧基,芐基,或芐氧基,R2選自C-C30烷基,C1-C30烷氧基,C6-C30芳基,C7-C30芳烷基,和C6-C30芳氧基。
合適的R1基團的具體例子包括但不限于苯氧基和芐氧基。合適的R2基團的具體例子包括但不限于硬脂基,苯基,對叔丁基苯基,苯氧基,對叔丁基苯氧基,對辛基苯氧基,對壬基苯氧基,對十二烷基苯氧基,3-十五烷基苯氧基,對十八烷基苯氧基,對枯基苯氧基,或其混合物。R2芳基、芳烷基、和芳氧基基團也可被選自C1-C24烷基,C1-C24烷氧基,苯基羰基,苯氧基羰基,芐基羰基,芐氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基,2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基氧基,和2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基氧基基團的基團所取代。
本發明的詳細描述申請人已經驚人地發現,在本發明中的方法中,通過加入相對少量的本發明的低熔點封端劑,封端劑迅速地封端或封閉熔融聚碳酸酯的末端OH基團。
封端劑/MW構建劑在本發明的方法中,下式化合物作為封端劑被加入聚碳酸酯低聚物中以控制聚碳酸酯低聚物的分子量 其中R1是苯基,苯氧基,芐基,或芐氧基,R2選自C1-C30烷基,C1-C30烷氧基,C6-C30芳基,C7-C30芳烷基,和C6-C30芳氧基。合適的R1基團的具體例子包括但不限于苯氧基和芐氧基。合適的R2基團的具體例子包括但不限于硬脂基,苯基,對叔丁基苯基,苯氧基,對叔丁基苯氧基,對辛基苯氧基,對壬基苯氧基,對十二烷基苯氧基,3-十五烷基苯氧基,對十八烷基苯氧基,對枯基苯氧基,或其混合物。R2芳基、芳烷基、和芳氧基基團可被選自C1-C24烷基,C1-C24烷氧基,苯基羰基,苯基羰基,芐基羰基,芐氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基,2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基氧基,和2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基氧基基團的基團取代。
用于本發明方法的封端劑可基于產生熔點超過20攝氏度的副產物的水楊酸苯酯、水楊酸芐酯、2-羥基二苯酮、或芐基2-羥基苯基酮的衍生物。因此,例如可以使用碳酸苯基水楊基·苯酯,碳酸芐基水楊基·苯酯,或碳酸-2-苯甲酰基苯·苯酯,以得到鄰位取代的副產物,即水楊酸芐酯或水楊酸苯酯(熔點(mp)分別為24和44-46度)或2-羥基二苯酮(mp=37-39攝氏度)。
封端劑的制備用于本發明的封端劑可通過使合適的氯甲酸酯(如,氯甲酸苯酯或氯甲酸對枯基苯酯)與1當量活化苯酚,如水楊酸苯酯,在溶劑如二氯甲烷中和在用以中和所釋放的HCl的堿的存在下反應而制成。其它催化劑可用于該反應以促進縮合反應。在縮合反應完成之后,產物溶液用含水酸和堿隨后用水洗滌直至洗液呈中性。有機溶劑可通過蒸餾而去除,并將封端劑結晶或蒸餾然后回收。
用于制備本發明封端劑的縮合反應可在本領域已知的無水條件下使用一個或多個當量的叔胺/當量氯甲酸酯作為堿,或在本領域也熟知的界面條件下使用含水氫氧化鈉作為堿在縮合催化劑如三乙基胺、季烷基銨鹽或其混合物的存在下而進行。
聚碳酸酯生產工藝中的末端封閉反應封端劑在本發明中用于快速封端或封閉聚碳酸酯的末端羥基基團 ,以封閉聚碳酸酯的末端,如下所示 具有下示結構式的在反應中產生的鄰取代苯酚與苯酚相比在后咬反應(backbiting reaction)中反應性較低,導致聚碳酸酯分子量下降。另外,鄰取代苯酚具有超過20攝氏度和類似于苯酚的熔點。因此,副產物苯酚通過頂式體系蒸餾使用常規裝置(即,使用冷卻水作為冷卻劑的冷凍汽水分離器)從末端封閉的聚碳酸酯中被去除,這樣它們可被冷凝以促進高產率的末端封閉。在本發明一個實施方案中,下式的鄰取代的苯酚副產物從頂式體系中被回收并再用于制備新封端劑或終止劑。
應該注意,末端封閉的聚碳酸酯仍可包含少量的任何未回收苯酚,任何未反應的封端劑以及末端封閉反應的任何副反應的副產物,如末端2-(苯基羰基)苯基,2-(苯氧基羰基)苯基,或2-(芐氧基羰基)苯基基團和類似物。本發明的特定實施方案用于實現特定最低量的這些物質。
例如,本發明的方法可得到包含低于約500ppm,和甚至低于100ppm鄰取代苯酚的末端封閉的聚碳酸酯。一般來說,較低量的這些物質是理想的。鄰取代的副產物的低殘留通過優化反應器和工藝設計使得在形成之后最大化地去除副產物而實現。在反應器的情況下,低殘余水平可通過在連續反應體系(CRS)中的聚合釜(能夠產生高表面積的捏合型反應器)之中或之前進行封端反應而促進。在間歇反應器或CRS的聚合釜中通常保持低于2mbar的低壓力。另外,通常將間歇反應器或CRS的任何頂式脫揮發分體系的線路加熱至60-100攝氏度,這有助于防止在去除鄰取代的苯酚副產物之前的過早縮合或凝固。用于實現該結果的工藝要求包括在反應器中的足夠的停留時間(通常5-30分鐘)以使在封端之后發生脫揮發分。間歇反應器/聚合釜中的升高的溫度(通常280-320攝氏度)也有助于脫揮發分。
本發明的方法可用于得到包含低于約500ppm,和甚至低于100ppm未反應的封端劑的聚碳酸酯。低殘余水平的封端劑通過類似于以上為了獲得鄰取代的苯酚副產物的低殘余水平而討論的反應器和工藝設計因素而實現。另外,優化封端劑與游離OH的化學計量有助于確保沒有加入大量過量的封端劑,因此沒有太多的未反應的封端劑需要被脫除。典型的化學計量采用1.5摩爾或更低/摩爾游離OH基團。確保在所要封端的聚碳酸酯中有足夠量的殘余催化劑,這也有助于限制殘余封端劑的量。通常,約10-4-10-8mol催化劑/mol BPA的催化劑水平是合適的。因此,適合將封端劑加入未淬滅聚碳酸酯。如果殘余催化劑水平被確定為不足,或為了封端以前已被淬滅的聚碳酸酯,可以使用補充的催化劑。
末端封閉的聚碳酸酯產物可包含特征為活化端基團的末端2-(苯基羰基)苯基、2-(苯氧基羰基)苯基、或2-(芐氧基羰基)苯基基團。最好將這些端基團的引入限制在例如約2500ppm或更低的含量。這些活化端基團的引入是因為非對稱活化的碳酸酯封端劑的非活化側的反應。該反應主要通過″活化的″所需側相對非活化的″錯誤″側而言明顯更有利的反應平衡(約300倍)而控制。應該在反應器中保持足夠的停留時間(通常約5-30分鐘)以使平衡發生。
熔體聚碳酸酯工藝本發明工藝是一種熔體或酯交換反應工藝。通過酯交換反應生產聚碳酸酯是本領域熟知的,例如,描述于《有機聚合物化學》(K.J.Saunder,1973,Chapman and Hall Ltd.),以及許多U.S.專利中,包括U.S.3,442,854;5,026,817;5,097,002;5,142,018;5,151,491;和5,340,905。
在熔體工藝中,聚碳酸酯通過芳族二羥基化合物(A)和碳酸二酯(B)的熔體縮聚而制成。反應可通過間歇模式或連續模式而進行。進行反應的裝置可以是任何合適種類的罐、管、或塔。連續工藝通常包括一個或多個CSTR和一個或多個后縮聚反應器的使用。
芳族二羥基化合物(A)的例子包括二(羥基芳基)鏈烷烴如二(4-羥基苯基)甲烷;1,1-二(4-羥基苯基)乙烷;2,2-二(4-羥基苯基)丙烷(也稱作雙酚A);2,2-二(4-羥基苯基)丁烷;2,2-二(4-羥基苯基)辛烷;二(4-羥基苯基)苯基甲烷;2,2-二(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷;1,1-二(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷;和2,2-二(4-羥基-3-溴苯基)丙烷;二(羥基芳基)環烷烴如1,1-(4-羥基苯基)環戊烷和1,1-二(4-羥基苯基)環己烷;二羥基芳基醚如4,4′-二羥基二苯基醚和4,4′-二羥基-3,3′-二甲基苯基醚;二羥基二芳基硫化物如4,4′-二羥基二苯基硫化物和4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基硫化物;二羥基二芳基亞砜如4,4′-二羥基二苯基亞砜和4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基亞砜;和二羥基二芳基砜如4,4′-二羥基二苯基砜和4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基砜。在一個實施方案中,芳族二羥基化合物是雙酚A(BPA)。
碳酸二酯(B)的例子包括碳酸二苯酯;碳酸二甲苯酯;碳酸二(氯苯基)酯;碳酸間甲酚酯;碳酸二萘酯;碳酸二(二苯基)酯;碳酸二乙酯;碳酸二甲酯;碳酸二丁酯;和碳酸二環己酯。在工業工藝的一個實施方案中,使用碳酸二苯酯(DPC)。
碳酸二酯組分也可包含少量,如,最高約50摩爾%的二羧酸或其酯,如對苯二甲酸或間苯二甲酸二苯酯,以制備聚酯聚碳酸酯。
在制備聚碳酸酯時,通常每1摩爾芳族二羥基化合物使用約1.0摩爾-約1.30摩爾碳酸二酯。在一個實施方案中,使用約1.01摩爾-約1.20摩爾碳酸二酯。
任選性的終止劑/封端劑在本發明工藝的一個實施方案中,也可使用其它的/任選性的已有技術的終止劑或封端劑。終止劑的例子包括苯酚,對叔丁基苯酚,對枯基苯酚,辛基苯酚,壬基苯酚和本領域熟知的其它封端劑。
任選性的支化劑在本發明工藝的一個實施方案中,根據需要使用支化劑。支化劑是熟知的和可包括包含至少三個官能團(可以是羥基,羧基,羧酸酐,和其混合物)的多官能有機化合物。具體例子包括偏苯三酸,偏苯三酸酐,偏苯三酰氯,三對羥基苯基乙烷,靛紅-二酚,三酚TC(1,3,5-三((對羥基苯基)異丙基)苯),三酚PA(4(4(1,1-二(對羥基苯基)-乙基)α,α-二甲基芐基)苯酚,1,3,5-苯三酸和二苯酮四甲酸。
任選性的偶聯劑在本發明工藝的一個實施方案中,偶聯劑如碳酸二烷基水楊基酯,如,碳酸二甲基或乙基或丙基水楊基酯,碳酸二苯基或芐基水楊基酯,碳酸二(2-苯甲酰基苯基)酯,碳酸BPA-二-2-烷氧基苯酯,碳酸BPA-二-2-芳氧基苯酯,或碳酸BPA-二-2-苯甲酰基苯酯與封端劑結合使用,以在聚碳酸酯低聚物中實現對分子量的更快和/或更高的增長。
任選性的催化劑聚碳酸酯合成可在催化劑的存在下進行以促進酯交換反應。例子包括堿金屬和堿土金屬本身或其氧化物,氫氧化物,酰胺化合物,醇鹽,和酚鹽,堿性金屬氧化物如ZnO,PbO,和Sb2O3,有機鈦化合物,可溶性錳化合物,含氮堿性化合物和鈣、鎂、鋅、鉛、錫、錳、鎘、和鈷的乙酸鹽,和混合催化劑體系如含氮堿性化合物和硼化合物,含氮堿性化合物和堿(堿土)金屬化合物,和含氮堿性化合物、堿(堿土)金屬化合物和硼化合物。
在本發明一個實施方案中,酯交換反應催化劑是季銨化合物或季鏻化合物。這些化合物的非限定性例子包括氫氧化四甲銨,乙酸四甲銨,氟化四甲銨,四甲基銨四苯基硼酸鹽,氟化四苯基鏻,四苯基鏻四苯基硼酸鹽,氫氧化四丁基鏻,和氫氧化二甲基二苯基銨。
上述催化劑可分別單獨使用,或,根據預期用途,兩個或多個可結合使用。如果采用一種以上的催化劑,那么每種可在不同的反應階段加入熔體中。在本發明一個實施方案中,一部分催化劑與封端劑一起加入。
催化劑的合適量部分取決于使用多少種催化劑,如,一種或兩種。一般來說,催化劑的總量通常是約1×10-8-約1.0摩爾/摩爾二羥基化合物。在一個實施方案中,該量是約1×10-5-約5×10-2摩爾/摩爾二羥基化合物。如果使用一種以上的催化劑,那么每種可在不同的反應階段加入熔體中。
聚碳酸酯中的其它任選性的組分在本發明中,所得聚碳酸酯可進一步包含本領域一般使用的熱穩定化劑,紫外吸收劑,脫模劑,著色劑,抗靜電劑,潤滑劑,抗霧化劑,天然油,合成油,蠟,有機填料和無機填料中的至少一種。
將封端劑加入熔體工藝將封端劑加入聚碳酸酯中的方法并不特別限定。例如,封端劑可作為間歇反應器或連續反應器體系中的反應產物加入聚碳酸酯。在一個實施方案中,封端劑在連續反應器體系中的后一反應器即聚合釜正好之前或之后隨即加入熔融聚碳酸酯中。在第二實施方案中,封端劑在連續反應器體系中的最后聚合釜之后的反應性擠出被加入。在第三實施方案中,它在連續反應器體系的第一和第二聚合釜之間被加入。在另一實施方案中,封端劑在第二反應器和第一聚合釜之間被加入。
封端劑以足以實現所需封端度的量加入。例如,封端劑可按照相對所要加入其中的聚碳酸酯低聚物的游離OH含量約0.3和2.0的化學計量加入。在一個實施方案中,它按照化學計量約0.5-1.5加入。在另一實施方案中,它按照相對當沒有使用其它封端劑時在最終目標分子量的聚碳酸酯中得到的游離OH約0.8-1.3的化學計量加入。
用于加入封端劑的裝置/方法并不特別限定。封端劑可以固體、液體、熔體或溶液的形式加入。另外,封端劑可按照預定量一次加入,或它可分成預定量并幾次加入。在一個實施方案中,它作為粉末或液體利用靜電混合器而被加入工藝中。
封端劑合適地是在聚合反應已進行至一定程度之后加入以至少部分形成聚碳酸酯低聚物。尤其是,封端劑合適地是在聚合反應已進行至使得數均分子量Mn達到至少約2000道爾頓之后加入。在本發明的一個特殊實施方案中,封端劑是在數均分子量是約2000道爾頓-15000道爾頓時加入。
在其中使用能夠得到熔點大于20攝氏度的鄰取代苯酚的封端劑的實施方案中,封端劑加入體系無需溫度低于0攝氏度的特殊冷卻液體或保持在溫度低于0攝氏度的冷凝器或冷凍汽水分離器,因為鄰取代苯酚容易通過頂式體系蒸餾使用常規裝置(即,使用冷卻水作為冷卻劑的冷凍汽水分離器)而被去除,這樣它們可被冷凝和凝固以促進高產率的末端封閉。
本發明工藝可用于形成鄰取代苯酚含量低于約500ppm,未反應的封端劑含量低于約500ppm,和活化端基團含量低于約的聚碳酸酯。
實施例以下根據實施例對本發明進行描述,但本發明不應局限于實施例。
原料聚碳酸酯在所有的實施例中,使用起始聚碳酸酯等級A、B或C。具有以下性能的起始原料通過熔體工藝在連續反應器體系中制成
ND=未確定在實施例中,進行以下測量。
a)分子量Mw和Mn通過1mg/ml聚合物在二氯甲烷中的溶液相對聚苯乙烯標準的GPC分析而測定。測得的聚碳酸酯Mw和Mn值隨后校正聚碳酸酯和聚苯乙烯標準之間在停留量上的差異。在一些情況下,Mn通過NMR光譜測定。
b)游離-OH含量通過由聚合物與TiCl4形成的配合物在二氯甲烷溶液中的UV/可見分析而測定。在一些情況下,游離OH含量通過直接UV方法或通過NMR光譜而測定。
c)封端水平由游離OH含量和Mn值計算。
實施例1-3間歇反應器管在氮下裝入25g聚碳酸酯A和1.084×10-3摩爾封端劑碳酸苯基水楊基·苯酯(0.3624g″PSPC″-實施例1)或封端劑碳酸芐基水楊基·苯酯(0.3775g″BSPC″-實施例2)或封端劑碳酸-2-苯甲酰基苯·苯酯(0.3127g″2-BPPC″-實施例3),見式(1)、(2)和(3)。混合物被加熱至溫度300攝氏度并攪拌20分鐘。在熔體混合之后,向體系施加階段真空至壓力為0.5mbar并繼續反應20分鐘。在反應階段之后,將無色聚合物從反應管中取樣。結果在表1中給出。
PSPC(1) BSPC(2) 2-BPPC(3)
對比實施例1-5重復實施例1但沒有使用封端劑,或替代使用以下結構式的各種其它封端劑。使用碳酸-2-乙酰苯·苯酯作為封端劑得到的聚合物是黃色的。結果也在表1中給出。
碳酸二苯酯 碳酸甲基水楊基·苯酯 碳酸乙基水楊基·苯酯 碳酸-2-乙酰苯·苯酯實施例4使用與實施例1-3相同的條件,不同的是使用127g聚碳酸酯B替代A并使用2.330g(6.970*10-3摩爾)碳酸苯基水楊基·苯酯(PSPC)作為封端劑。結果也在表1中給出。
實施例5使用與實施例4相同的條件,不同的是2.647g(7.920*10-3摩爾)碳酸苯基水楊基·苯酯(PSPC)用作封端劑并使用反應溫度315攝氏度替代300攝氏度。結果也在表1中給出。
實施例6使用與實施例4相同的條件,不同的是4.236g(12.67*10-3摩爾)碳酸苯基水楊基·苯酯(PSPC)用作封端劑,使用反應溫度330攝氏度替代300攝氏度,和使用反應時間30min替代20min。結果也在表1中給出。
對比例6-7
重復實施例4,不同的是對比例6使用1.493g(6.970*10-3摩爾)碳酸二苯酯作為封端劑用于,和對比例7使用1.898g(6.970*10-3摩爾)碳酸甲基水楊基·苯酯作為封端劑。結果在表1中給出。
實施例7在該實施例中,使用連續反應體系。該裝置由一個單體混合攪拌罐,兩個預聚合反應罐和一個水平攪拌聚合反應罐組成。摩爾比1.08∶1的雙酚A和碳酸二苯酯被連續供給至加熱的攪拌罐中,在此生成均勻溶液。將約250當量(2.5*10-4mol/mol雙酚A)氫氧化四甲銨和1當量(1.10-6mol/mol雙酚A)的NaOH作為第一預聚合反應罐中的催化劑加入溶液中。溶液隨后被接續供給至順序排列的下一預聚合反應罐和水平攪拌聚合反應罐,并進行縮聚以得到起始聚合物″C″,該聚合物從實施例7的第二預聚合反應罐的出口物流中出現并具有Mw為4439±289g/mol,Mn為2407±121g/mol,和封端水平約48%。
實施例7中,碳酸苯基水楊基·苯酯(PSPC)利用加熱靜電混合器以相對熔融聚合物物流為2.39質量%的量被加入預聚合反應罐的熔融聚合物出口物流(水平攪拌聚合反應罐的入口物流)中。
對比例8重復實施例7,只是不使用封端劑。
表1
ND=沒有確定
權利要求
1.一種用于生產芳族聚碳酸酯的方法,包括下列步驟(a)通過熔體酯交換反應工藝由芳族二羥基化合物和碳酸二酯制備具有游離末端OH基團的聚碳酸酯;(b)向所述具有游離末端OH基團的聚碳酸酯中加入足夠量的用于封端聚碳酸酯的游離末端-OH基團的下式封端劑,從而形成具有增加量的封端或封閉羥基基團的聚碳酸酯 其中R1是苯基,苯氧基,芐基,或芐氧基,R2選自C1-C30烷基,C1-C30烷氧基,C6-C30芳基,C6-C30芳氧基,C7-C30芳烷基,和C7-C30芳烷氧基。
2.權利要求1的方法,其中R2芳基、芳烷基、或芳氧基基團被選自C1-C24烷基,C1-C24烷氧基,苯基羰基,苯氧基羰基,芐基羰基,芐氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基,2-(苯氧基羰基)-苯氧基羰基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基,2-(芐氧基羰基)-苯氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(苯氧基羰基)-苯氧基羰基氧基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基氧基,和2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基氧基基團或其混合基團所取代。
3.權利要求1的方法,其中R1是苯氧基或芐氧基。
4.權利要求1的方法,其中R2選自硬脂基,苯基,對叔丁基苯基,苯氧基,對叔丁基苯氧基,對辛基苯氧基,對壬基苯氧基,對十二烷基苯氧基,3-十五烷基苯氧基,對十八烷基苯氧基,對枯基苯氧基,或其混合。
5.權利要求1的方法,其中封端劑的加入量基于在加入時1摩爾當量聚碳酸酯游離末端-OH基團計為約0.1-1.5摩爾。
6.根據權利要求5的方法,其中封端劑的加入量是每摩爾在加入時的聚碳酸酯的游離末端-OH基團為約0.8-1.3摩爾當量。
7.根據權利要求1的方法,還包括在熔體條件下向聚碳酸酯中加入選自以下的偶聯劑的步驟碳酸二烷基水楊基酯,碳酸二苯基水楊基酯,碳酸二芐基水楊基酯,碳酸二(2-苯甲酰基苯基)酯,碳酸BPA-二-2-烷氧基羰基苯酯,碳酸BPA-二-2-苯氧基羰基苯酯,碳酸BPA-二-2-芐氧基羰基苯酯,碳酸BPA-二-2-苯甲酰基苯酯和其混合物。
8.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有在末端封閉反應中產生的鄰取代苯酚的含量為500ppm或更低。
9.根據權利要求1,其中所形成的聚碳酸酯具有在末端封閉反應中產生的鄰取代苯酚的含量為100ppm或更低。
10.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有的封端劑含量為500ppm或更低。
11.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有的封端劑含量為100ppm或更低。
12.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有的末端2-(烷氧基羰基)苯基、2-(苯氧基羰基)苯基、2-(芐氧基羰基)苯基、和2-苯甲酰基苯基基團的含量為2500ppm或更低。
13.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有的末端2-(苯氧基羰基)苯基基團的含量為1000ppm或更低。
14.根據權利要求1的方法,其中所形成的聚碳酸酯具有的末端2-(芐氧基羰基)苯基基團的含量為1000ppm或更低。
15.根據權利要求1的方法,其中選擇封端劑,使得在末端封閉反應中產生的鄰取代苯酚的熔點超過約20攝氏度。
16.根據權利要求1的方法,其中加入有封端劑的聚碳酸酯具有數均分子量Mn為至少2000道爾頓。
17.根據權利要求16的方法,其中加入有封端劑的聚碳酸酯具有數均分子量Mn為2000-15000道爾頓。
18.一種用于終止具有游離羥基基團的芳族聚碳酸酯中的游離羥基基團的方法,包括以下步驟向芳族聚碳酸酯中加入用于封端聚碳酸酯游離末端-OH基團的下式封端劑,從而形成具有增加量的封端或封閉羥基基團的聚碳酸酯 其中R1是苯基,苯氧基,芐基,或芐氧基,R2選自C1-C30烷基,C1-C30烷氧基,C6-C30芳基,C6-C30芳氧基,C7-C30芳烷基,和C7-C30芳烷基氧基。
19.權利要求18的方法,其中R2芳基、芳烷基、和芳氧基基團被選自C1-C24烷基,C1-C24烷氧基,苯基羰基,苯氧基羰基,芐基羰基,芐氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基,2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基,2-(苯基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(苯氧基羰基)苯氧基羰基氧基,2-(芐基羰基)苯氧基羰基氧基,和2-(芐氧基羰基)苯氧基羰基氧基基團或其混合基團所取代。
20.權利要求18的方法,其中R1是苯氧基或芐氧基。
21.權利要求18的方法,其中R2選自硬脂基,苯基,對叔丁基苯基,苯氧基,對叔丁基苯氧基,對辛基苯氧基,對壬基苯氧基,對十二烷基苯氧基,3-十五烷基苯氧基,對十八烷基苯氧基,對枯基苯氧基,或其混合。
22.根據權利要求18的方法,其中封端劑的加入量基于在加入時1摩爾當量聚碳酸酯游離末端-OH基團計為約0.1-1.5摩爾。
23.根據權利要求23的方法,其中封端劑的加入量是每摩爾在加入時的聚碳酸酯的游離末端-OH基團為約0.8-1.3摩爾當量。
全文摘要
具有增加的封端水平的聚碳酸酯通過優選在聚碳酸酯已達到數均分子量約2,000-15,000道爾頓之后將封端劑加入聚碳酸酯中而制成。該封端劑具有以上結構式,其中R
文檔編號C08G64/42GK1610715SQ02821915
公開日2005年4月27日 申請日期2002年8月13日 優先權日2001年9月7日
發明者H·-P·布拉克, D·J·布魯內勒, J·A·塞拉, D·卡利克, T·施默達, A·伊克達, T·基穆拉 申請人:通用電氣公司