半間歇的應用以及以連續的應用制備所述聚醚碳酸酯中,因此應當適當調節環 氧化物的計量速度以使所述環氧化物充分迅速地反應,并通過計量加入環氧化物使攪拌容 器中的反應混合物中的游離環氧化物含量不超過15重量%。可以連續或不連續地輸入二 氧化碳。共聚時的二氧化碳壓力可以改變。在添加環氧化物的過程中可以逐漸增加或降低 CO2壓力或保持所述壓力不變。一部分的環氧化物也可以在不存在CO2的情況下加入,以便 例如由純的環氧化物形成所產生的共聚物的部分段。
[0066] 可以在所述聚醚碳酸酯的制備之前進行活化步驟(在存在或不存在二氧化碳的 情況下)以激活使用的DMC催化劑。在所述攪拌容器中進行共聚時,用于激活DMC催化劑 的預先步驟可例如在隨后用于共聚的攪拌容器中進行,或者可選地在自身也可為攪拌容器 或管式反應器的上游反應器中進行。
[0067] 所述DMC催化劑的活化步驟是指其中將一部分環氧化物(I)任選地在CO2存在下 加入到DMC催化劑中并然后中斷加入環氧化物的步驟,其中由于隨后的放熱化學反應,反 應器中觀察到溫度峰值("熱點")和/或壓降(當在攪拌容器中進行時)。活化的方法步 驟是從任選地在〇) 2存在下向DMC催化劑中加入部分量的氧化烯化合物直至出現熱點的時 間段。通常,可以在活化步驟之前預先設置通過升高的溫度和/或降低壓力來干燥DMC催 化劑和任選的H-官能的起始劑化合物的步驟,其中在本發明上下文中該干燥步驟不是活 化步驟的一部分。
[0068] 在根據本發明方法的一個實施方式中,用于合成所述聚醚碳酸酯的起始劑化合物 是聚(氧化烯)多元醇(即聚醚多元醇)或聚(氧化烯)碳酸酯多元醇(即可由H-官能的 起始劑化合物通過二氧化碳與環氧化物的共聚得到的產物),其分別具有多2. 0至< 5. 0 的平均官能度和彡450 g/mol至< 1000 g/mol的數均分子量。平均官能度也可以為彡 2.3至< 4.0。這些聚(氧化烯)多元醇和聚(氧化烯)碳酸酯多元醇還可具有200 mg KOH/g至彡300 mg KOH/g的OH值。該OH值可借助于標準DIN 53240測定。
[0069] 在根據本發明的方法的一個另外的實施方式中,在通式(I)的環氧化物中,R1、R 2 和R3是氫,R4是氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、環己基和/ 或苯基。在此情況下,R 4優選為甲基。使用的環氧化物則是環氧丙烷。同樣優選環氧丙烷 與環氧乙烷的混合物,從而得到混合的聚醚嵌段。也可以相繼使用環氧丙烷與環氧乙烷以 不同混合比的多種混合物。
[0070] 在根據本發明的方法的另一個實施方式中,所述雙金屬氰化物催化劑包含鋅、鈷 和叔丁醇。該催化劑優選地還包含基于該催化劑的量計多5重量%至< 80重量%的具有 數均分子量彡500 g/mol的聚醚。所述聚醚的含量也可為彡10重量%至< 70重量%和 特別優選彡15重量%至彡60重量%。特別合適的聚醚是例如具有平均OH官能度為2至 8且數均分子量為^ 1000 g/mol至< 10000 g/mol和優選為^ 1000 g/mol至< 5000 g/ mol的聚醚多元醇。實例包括聚(氧化丙稀)多元醇,特別是具有數均分子量多1000 g/ mol至< 4000 g/mol的二元醇和/或三元醇。
[0071] 在另一個實施方案中,用于制備所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的聚醚碳酸 酯(任選直接地)在甲醛聚合之前在相同的反應容器中制備并且不進行純化步驟就反應 (除了任選地蒸餾除去揮發性組分)。
[0072] 用于制備所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的聚醚碳酸酯優選由起始物起始 劑化合物、環氧化物和二氧化碳制備。
[0073] 在一個另外的實施方案中,在所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的制備中得到 的產物混合物(任選地無進一步純化步驟)與環狀羧酸酯和/或碳酸酯反應(得到羥基官 能化的聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物)。所述進一步的反應可以在本反應器中直接進行 (原位)或在第二反應器中進行并無需事先分離所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物。或 者,所述反應混合物可以時間上錯開地如在轉移或儲存之后用于進一步反應。對于進一步 的反應,優選使用其中在不存在溶劑的情況下得到所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的 產物混合物。
[0074] 環狀碳酸酯的實例是式(XI)的環狀碳酸酯,
其中 R19、R2°、R21、R22、R23和R 24各自獨立地是氫、任選地含有雜原子的直鏈或支化的Cl至C22 烷基、任選地含有雜原子的直鏈或支化的單-或多重不飽和的Cl至C22烯基或任選地含有 雜原子的任選地單-或多重取代的C6至C18芳基,或者可以是飽和或不飽和的任選地含有 雜原子的4至7元環或多環體系的成員, η是大于或等于0的整數,優選為0、1、2或3, 重復單元(η > 1)中的R23和R 24可以各自是不同的, 其中式(XI)的化合物也可以被氯、溴、硝基或烷氧基取代。
[0075] 優選的式(XI)的化合物是碳酸亞乙酯、異丙二醇碳酸酯、碳酸丁 _2, 3-二醇酯、 碳酸戊-2, 3-二醇酯、碳酸2-甲基丙-1,2-二醇酯、碳酸2, 3-二甲基丁 -2, 3-二醇酯、 碳酸丙二醇酯、碳酸新戊二醇酯(5, 5-二甲基-1,3-二噁烷-2-酮)、碳酸2, 2, 4-三甲 基戊-1,3-二醇酯、碳酸2, 2-二甲基丁 -1,3-二醇酯、碳酸丁 -1,3-二醇酯、碳酸2-甲 基丙-1,3-二醇酯、碳酸戊-2, 4-二醇酯、碳酸2-甲基丁 -1,3-二醇酯、TMP-單烯丙基 醚碳酸酯、季戊四醇二烯丙基醚碳酸酯、5-(2-羥基乙基)-1,3-二噁烷-2-酮、5-[2-(芐 氧基)乙基] _1,3_二噁燒_2_酬、4_乙基_1,3_二氧雜環戊燒_2_酬、1,3_二氧雜環戊 烷-2-酮、5-乙基-5-甲基-1,3-二噁烷-2-酮、5, 5-二乙基-1,3-二噁烷-2-酮、5-甲 基_5_丙基_1,3_二嚼燒_2_酬、5_ (苯基氛基)_1,3_二嚼燒_2_酬、5, 5_二丙基_1,3_二 嚼燒_2_酬。
[0076] 特別優選異丙二醇碳酸酯、三亞甲基碳酸酯和碳酸新戊二醇酯。
[0077] 在一個特別的實施方案中,所述環狀碳酸酯至少部分地與所述共聚單體相同。
[0078] 環狀羧酸酯的實例是環中包含酯鍵的脂族或芳族內酯,優選式(XII)、(XIII)或 (XIV)的化合物,
其中 R25、R26、R27和R28各自獨立地是氫、任選地含有雜原子的直鏈或支化的Cl至C22烷基、 任選地含有雜原子的直鏈或支化的單-或多重不飽和的Cl至C22烯基或任選地含有雜原 子的任選地單-或多重取代的C6至C18芳基,或者可以是飽和或不飽和的任選地含有雜原 子的4至7元環或多環體系的成員, 其中式XII的化合物也可以被氯、溴、硝基或烷氧基取代, η是大于或等于1的整數,優選為1、2、3或4, 重復單元(η > 1)中的R27和R 28可以各自是不同的。
[0079] 優選的式(XII)、(XIII)或(XIV)的化合物是 4- 元環內酯,如β-丙內酯、β-丁內酯、β-異戊內酯、β-己內酯、β-異己內酯、 β-甲基-β-戊內酯, 5- 元環內酯,如γ-丁內酯、γ-戊內酯、5-甲基呋喃-2(3Η)-酮、5-亞甲基二氫呋 喃-2 (3Η)-酮、5-羥基呋喃-2 (5Η)-酮、2-苯并呋喃-I (3Η)-酮和6-甲基-2-苯并呋 喃-1(3Η)_ 酮, 6- 元環內酯,如δ -戊內酯、1,4-二噁烷-2-酮、二氫香豆素、IH-異色烯-1-酮、8Η-吡 喃并[3, 4-b]吡啶-8-酮、1,4-二氫-3Η-異色烯-3-酮、7, 8-二氫-5Η-吡喃并[4, 3-b]吡 啶-5-酮、4-甲基-3, 4-二氫-IH-吡喃并[3, 4-b]吡啶-1-酮、6-羥基-3, 4-二氫-IH-異 色烯-1-酮、7-羥基-3, 4-二氫-2H-色烯-2-酮、3-乙基-IH-異色烯-1-酮、3-(羥基甲 基)-IH-異色烯-1-酮、9-羥基-1H,3H-苯并[de]異色烯-1-酮、6, 7-二甲氧基-1,4-二 氫-3H-異色烯-3-酮和3-苯基-3, 4-二氫-IH-異色烯-1-酮, 7- 元環內酯,如ε -己內酯、對-二噁烷酮和1,5-二氧雜環庚-2-酮、5-甲基氧雜環 庚-2-酮、氧雜環庚_2, 7-二酮、硫雜環庚-2-酮、5-氯氧雜環庚-2-酮、(45) -4-(丙-2-基) 氧雜環庚-2-酮、7- 丁基氧雜環庚-2-酮、5-(4-氨基丁基)氧雜環庚-2-酮、5-苯基氧雜 環庚-2-酮、7-己基氧雜環庚-2-酮、(55; 75)-5-甲基-7-(丙-2-基)氧雜環庚-2-酮、 4-甲基-7-(丙-2-基)氧雜環庚-2-酮, 更多元環內酯,如(7汾-氧雜環十七碳-7-烯-2-酮。
[0080] 特別優選ε -己內酯和二氫香豆素。
[0081] 在一個特別的實施方案中,所述脂族或芳族內酯至少部分地與所述共聚單體相 同。
[0082] 環狀羧酸酯的另外的實例是環中含有兩個或更多個酯鍵的交酯,優選式(XV)的 化合物
其中R25、R26、R27和R28如上述定義, m與η各自獨立地是大于或等于1的整數,優選為1、2、3或4, 重復單元(m > 1)中的R25和R 26與重復單元(η > 1)中的R 27和R28可以是各自不同 的。
[0083] 優選的式(XV)的化合物是 乙交酯(1,4-二噁烷-2, 5-二酮)、L-丙交酯(L-3, 6-二甲基-1,4-二噁烷-2, 5-二 酮)、D-丙交酯、DL-丙交酯、內消旋丙交酯和3-甲基-1,4-二噁烷-2, 5-二酮、3-甲 基-6-(丙-2-烯-1-基)-1,4-二噁烷-2, 5-二酮、3-己基-6-甲基-1,4-二噁烷-2, 5-二 酮、3, 6-二(丁-3-烯-1-基)-1,4-二噁烷-2, 5-二酮(分別包括光學活性形式)。
[0084] 特別優選L-丙交酯。
[0085] 在一個特別的實施方案中,所述交酯至少部分地與所述共聚單體相同。
[0086] 在一個另外的實施方案中,在所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物制備中或在與 環狀羧酸酯或碳酸酯進一步反應之后得到的產物混合物(任選地無需進一步的純化步驟) 通過與環狀酸酐反應轉化得到羧酸官能化的聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物。所述進一步 反應可以在本反應器中直接進行(原位)或在第二反應器中進行而不預先分離所述聚醚碳 酸酯-聚甲醛嵌段共聚物。或者,所述反應混合物可以在時間上錯開地例如在轉移或儲存 之后用于進一步反應。對于該進一步的反應,優選使用其中在不存在溶劑的情況下得到所 述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的產物混合物。
[0087] 使用的環狀酸酐優選是式(VIII)、(IX)或(X)的化合物,
其中 R7和R8是氫、鹵素、任選地含有雜原子的直鏈或支化的Cl至C22-烷基取代基、任選地 含有雜原子的直鏈或支化的單-或多重不飽和的Cl至C22-烯基取代基或任選地含有雜原 子的任選地單-或多重取代的C6至C18-芳基取代基,或R 7和R8可以是任選地含有雜原子 的飽和或不飽和的4至7元環或多環體系的成員,R7與R8優選一起形成苯環, R9、R' R11和R 12是氫、任選地含有雜原子的直鏈或支化的Cl至C22烷基取代基、任選 地含有雜原子的直鏈或支化的單-或多重不飽和的Cl至C22烯基取代基或任選地含有雜 原子的任選地單-或多重取代的C6至C18芳基取代基,或者可以是任選地含有雜原子的飽 和或不飽和的4至7元環或多環體系的成員, 尺13、1?14、1?15、1?16、1? 17和1?18是氫、任選地含有雜原子的直鏈或支化的(:1至022-烷基取代 基、任選地含有雜原子的直鏈或支化的單-或多重不飽和的Cl至C22-烯基取代基或任選 地含有雜原子的任選地單-或多重取代的C6至C18-芳基取代基,或者可以是任選地含有 雜原子的飽和或不飽和的4至7元環或多環體系的成員, 其中式(VIII)和(IX)和(X)的化合物也可以被氯、溴、硝基或烷氧基取代。
[0088] 優選的式(VIII)、(IX)或⑴的化合物是琥珀酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、 環己烷-1,2-二甲酸酐、聯苯酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、降冰片 烯二酸酐及其氯化產物、琥珀酸酐、戊二酸酐、二甘醇酸酐、1,8-萘二甲酸酐、琥珀酸酐、 十二碳烯基琥珀酸酐、十四碳烯基琥珀酸酐、十六碳烯基琥珀酸酐、十八碳烯基琥珀酸酐、 3-和4-硝基鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、二甲基馬 來酸酐和烯丙基降冰片烯二酸酐、3-甲基呋喃-2, 5-二酮、3-甲基二氫呋喃-2, 5-二酮、 二氫-2H-吡喃-2, 6 (3H)-二酮、1,4-二噁烷-2, 6-二酮、2H-吡喃-2, 4, 6 (3H,5H)-三酮、 3-乙基二氫呋喃-2, 5-二酮、3-甲氧基二氫呋喃-2, 5-二酮、3-(丙-2-烯-1-基)二氫呋 喃-2, 5-二酮、N-(2, 5-二氧四氫呋喃-3-基)甲酰胺、3 [(2E)-丁-2-烯-1-基]二氫呋 喃-2, 5-二酮。特別優選琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐和鄰苯二甲酸酐。
[0089] 在一個特別的實施方案中,所述環狀酸酐至少部分地與所述共聚單體相同。
[0090] 在一個另外的實施方案中,在所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物制備中或在與 環狀羧酸酯或碳酸酯和/或環狀酸酐反應之后得到的產物混合物(任選地無需進一步的 純化步驟)通過與環氧化物(優選根據上述式(I))反應轉化得到羥基官能化的聚醚碳酸 酯-聚甲醛嵌段共聚物。以此方式,得到的嵌段共聚物(具有或不具有額外的端基)每種 可以與環氧化物反應。所述進一步反應可以在本反應器中直接進行(原位)或在第二反應 器中進行而不預先分離所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物。或者,所述反應混合物可以 在時間上錯開地例如在轉移或儲存之后用于進一步反應。對于該進一步的反應,優選使用 其中在不存在溶劑的情況下得到所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的產物混合物。對 于與環氧化物的進一步反應,可以向混合物中加入另外的添加劑,其例如催化羧基與環氧 化物的反應。合適的添加劑是例如四烷基鹵化銨NR 4X,其中R是烷基且各個取代基R可以 彼此不同,X是氟、氯、溴、碘系列的??化物陰離子,胺,特別是叔胺如三乙胺或DABC0、DMAP、 DBU、TBD、MTBD、咪唑或,烷基化的咪唑如,甲基咪唑或三烷基-或三芳基膦,特別是三苯 基勝。
[0091] 在一個另外的實施方案中,所述方法進一步包括使在所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌 段共聚物的制備中或在與羧酸酯或碳酸酯和/或環狀酸酐和/或環氧化物進一步反應之后 得到的產物混合物(任選地無需進一步的純化步驟)與異氰酸酯反應的步驟。所述進一步 的反應可以在本反應器中直接進行(原位)或在第二反應器中進行而不預先分離所述聚醚 碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物。或者,所述反應混合物可以在時間上錯開地例如在轉移或儲 存之后用于進一步反應。對于該進一步的反應,優選使用其中在不存在溶劑的情況下得到 所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物的產物混合物。
[0092] 在根據本發明的方法的一個另外的實施方案中,所述異氰酸酯是脂族或芳族 二-或多異氰酸酯,所得到的產物是聚氨酯或聚酰胺。脂族或芳族二-或多異氰酸酯的實 例是1,4-亞丁基二異氰酸酯、1,5-戊烷二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異 佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2, 2, 4-和/或2, 4, 4-三甲基-六亞甲基二異氰酸酯、異構的雙 (4, 4' -異氰酸根合環己基)甲烷或其具有任意異構體含量的混合物、1,4-亞環己基二異氰 酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、2, 4-和/或2, 6-甲苯二異氰酸酯(TDI)、1,5-萘二異氰酸酯、 2, 2' -和/或2, 4' -和/或4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和/或更高級同系物(聚 合MDI)、1,3-和/或1,4-雙(2-異氰酸根合-丙-2-基)-苯(TMXDI)、1,3-雙(異氰酸 根合甲基)苯(XDI)以及具有(^至C 6烷基的2, 6-二異氰酸根合己酸烷基酯(賴氨酸二異 氰酸酯)。這里優選來自二苯基甲烷二異氰酸酯系列的異氰酸酯。
[0093] 除上述多異氰酸酯外,還可以按比例地共同使用具有脲二酮、異氰脲酸酯、氨基 甲酸酯、碳二亞胺、脲酮亞胺、脲基甲酸酯、縮二脲、酰胺、亞氨代噁二嗪二酮和/或噁二嗪 三酮結構的改性二異氰酸酯以及每分子具有多于2個NCO基團的未改性多異氰酸酯,例如 4_異氰酸根合甲基-1,8-辛烷二異氰酸酯(壬烷三異氰酸酯)或三苯基甲烷-4, 4',4〃-三 異氰酸酯。
[0094] 所述異氰酸酯可以是可通過具有彡2的NCO官能度的異氰酸酯與具有彡62 g/ mol至彡8000 g/mol的分子量和彡1.5至彡6的OH官能度的多元醇的反應獲得的預聚物。 [0095] 在溶劑存在下制備本發明的聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物時,各個另外的反應 步驟之前可以例如通過真空蒸餾除去揮發性組分。同樣包括例如用于除去催化劑的額外的 純化步驟如萃取或沉淀。
[0096] 當然,本發明涉及可通過根據本發明的方法制備的聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚 物。
[0097] 在一個實施方案中,所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物具有< 15000 g/mol,優 選< 7500 g/mol,更優選< 5000 g/mol的數均分子量。所述數均分子量可以例如通過GPC 以聚丙二醇為標準或者取決于端基類型經由OH值或酸值或NMR波譜進行測定,如實驗部分 中所述。
[0098] 在一個另外的實施方案中,所述聚醚碳酸酯-聚甲醛嵌段共聚物在20°C具有< 50000 mPa · s,優選彡20000 mPa · s,更優選