製備聚碳酸酯的方法

2023-05-14 19:47:31

專利名稱：製備聚碳酸酯的方法
製備聚碳酸酯的方法
背景技術：
聚碳酸酯是具有優異的機械性能(諸如抗衝擊性、耐熱性以及透明度)的熱塑性塑料。聚碳酸酯被廣泛應用於許多工程應用場合。聚碳酸酯可通過多種方法製備，包括熔融法，其中碳酸二酯在二羥基化合物的存在下，在多級反應器中發生聚合反應產生熔融的聚碳酸酯。聚碳酸酯還可通過使二羥基化合物和活化碳酸二芳酯發生反應的熔融法來製備。人們對用來製備聚碳酸酯的新方法以及新裝置的需求是從未停止的。

發明內容
一種製備聚碳酸酯的方法，包括使活化碳酸二芳酯和二羥基化合物在反應器中發生反應來形成反應混合物。該反應器包括加熱的頂蓋(cover)以及在頂蓋與反應混合物之間的開放空間。該二羥基化合物包括在反應溫度下大於或等於O. 01千帕的蒸氣壓。將開放空間的溫度、頂蓋的溫度或開放空間和頂蓋的溫度保持在足以阻止活化碳酸二芳酯、二 羥基化合物、或二者在頂蓋上積聚的溫度。例如，開放空間、頂蓋或兩者的溫度可大於或等於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。


圖I是說明當碳酸酯與BPA的摩爾比率改變時分子量敏感度的圖。圖2是說明當運行的反應器沒有加熱的頂蓋時最終產品中分子量峰值相對於樣品編號的圖。圖3是此處公開的用於製備聚碳酸酯的裝置的示意圖。圖4是此處公開的加熱的反應器頂蓋設計的視圖。圖5是由此處公開的加熱的反應器頂蓋實現的分子量穩定性與由未加熱的頂蓋獲得的分子穩定性比較的示意圖。圖6是在多種情況下擠出機扭矩的變化率的說明圖。圖7是各個扭矩變化率的斜率(slope)的統計比較的示意圖。圖8是說明當苯酚碳酸酯在含有苯酚和對苯二酚的組合物中用作溶解介質時的結果的圖片。圖9是說明當水楊酸甲酯在包含水楊酸甲酯和對苯二酚的組合物中用作溶解介質時的結果的圖片。
具體實施例方式聚碳酸酯能夠在熔體中，在一個或一系列反應器中進行製備，調整反應器中的反應條件、溫度，以及壓力以使聚合物鏈增長並降低存在於反應混合物中的游離單體的量。由於碳酸酯供體(carbonate donor)的高反應性,基於具有高反應性的活化碳酸二芳酯的熔融聚合方法能夠將大批單體引入到聚合物鏈中。基於活化碳酸二芳酯的熔融聚合方法中的聚合物的分子量能夠隨著碳酸酯與二羥基化合物的摩爾比率(即，化學計量學)的改變發生變化。如圖I所示，該比率的小變化都能引起分子量有大的差別。圖I中的圖形用來說明使用了碳酸二苯酯的熔融聚合方法與使用了活化碳酸二芳酯(例如，碳酸雙(水楊酸甲酯基)酯(BMSC))的熔融聚合方法中分子量對摩爾比率變化的敏感度的對比。如圖I中能看到的，活化碳酸二芳酯與二羥基化合物(例如，雙酚A (BPA))的摩爾比率的改變能夠造成與利用了碳酸二苯酯的熔融聚合相比的聚合物分子量的大的差別。因此，相比於碳酸酯與二羥基化合物的摩爾比率(MR)的分子量(Mw)的變化率可用來確定給出的碳酸二芳酯是否被活化。其可以用下式表示，其中未活化的碳酸二芳酯(例如，碳酸二苯酯)的分子量與摩爾比率的比率的絕對值低於I. 5倍的活化碳酸二芳酯的分子量與摩爾比率的比率的絕對值。
權利要求
1.一種製備聚碳酸酯的方法，其包括 將包含活化碳酸二芳酯和二羥基化合物的單體在反應溫度下，在反應器中進行反應形成反應混合物； 其中反應器包括加熱的頂蓋和在頂蓋和反應混合物之間的開放空間； 其中二羥基化合物在反應溫度下包括大於或等於O. Ol千帕的蒸氣壓，以及其中反應器中開放空間的溫度大於或等於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度，和/或其中頂蓋的溫度大於或等於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
2.一種製備聚碳酸酯的方法，其包括 將包含活化碳酸二芳酯與二羥基化合物的單體在反應器中，在反應溫度下進行反應來形成反應混合物； 其中反應器包括加熱的頂蓋和在頂蓋與反應混合物之間的開放空間； 其中二羥基化合物在反應溫度下包括大於或等於O. 01千帕的蒸氣壓； 其中反應器中開放空間的溫度低於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度；及 其中頂蓋的溫度大於或等於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
3.前述權利要求中任意一項的方法，其中所述具有最高熔融溫度的單體是所述二羥基化合物。
4.前述權利要求中任意一項的方法，其中所述二羥基化合物包括對苯二酚。
5.前述權利要求中任意一項的方法，其中所述二羥基化合物包括對苯二酚與雙酚A的混合物。
6.前述權利要求中任意一項的方法，其中所述活化碳酸二芳酯包括碳酸雙(水楊酸甲酷基)酷。
7.前述權利要求中任意一項的方法，其中所述反應器的頂蓋是絕熱的。
全文摘要
描述了一種製備聚碳酸酯的方法。該方法包括在反應溫度下，在反應器中將活化碳酸二芳酯與二羥基化合物進行反應形成反應混合物，其中所述反應器包括加熱的頂蓋和在頂蓋和反應混合物之間的開放空間。二羥基化合物包括在反應溫度下大於或等於0.01千帕的蒸氣壓，反應器中開放空間的溫度、頂蓋的溫度、或開放空間和頂蓋的溫度大於或等於具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
文檔編號C08G64/30GK102812069SQ201180015432
公開日2012年12月5日 申請日期2011年3月14日 優先權日2010年3月24日
發明者J.G.阿古多, I.V.費爾南德茲, D.D.弗斯特, M.A.薩洛蒙 申請人:沙伯基礎創新塑料智慧財產權有限公司