一种改性聚碳酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性聚碳酸酯及其制备方法和应用，其中包括以下组分和/或其反应产物：聚碳酸酯基体、烯酸(酯)类单体、引发剂。所述聚碳酸酯基体选自脂肪族聚碳酸酯、脂环族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚碳酸酯及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚碳酸酯领域，尤其涉及改性聚碳酸酯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯是指分子链中含有碳酸酯基的聚合物，可以看作是由二羟基化合物与碳酸的缩聚产物，可分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族等类型。双酚A型聚碳酸酯具有突出的冲击韧性，优良的绝缘性，使用温度范围较大，制品尺寸稳定，是一种综合性能较好的工程塑料。
[0003]但聚碳酸酯存在某些缺陷，如易于应力开裂，对缺口敏感，耐磨性欠佳与加工流动性较差等；另外，在与无机材料或有机高分子材料共混改性时往往存在界面强度弱、相容性差的问题。对此，学术界和工业界对聚碳酸酯的物理/化学改性做了大量的工作。
[0004]聚碳酸酯物理共混改性是主要且简便的改性方法。采用的聚合物类改性物质包括聚苯乙烯、ABS、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯、氟树脂、聚硅氧烷、聚氨酯等等(CN110499010A、CN108164984A、CN110256829A、WO0320827A)；采用的无机类改性物质包括矿物质、二氧化硅、云母、玻璃纤维、碳纤维、石墨、石墨烯等等(CN104341754A、CN107312307A、CN107915974A)。大多数情况下还需要补加界面相容剂来提高复合体系的界面粘结性能(CN105778464A、CN111087778A、CN109575552A)，否则，极易产生斑点、瑕疵、分层、分相、剥离等问题。
[0005]另外，对聚碳酸酯分子链的化学改性也取得了较好的进展，包括共聚合改性和聚合物后改性方法。CN110776640A报道了一种采用端酚基聚硅氧烷与双酚A共聚合制备聚碳酸酯聚有机硅氧烷共聚物的方法，其要点是首先采用复杂繁琐的化学方法制备游离酚含量低的端酚基聚硅氧烷化合物。CN110776631A公开了一种基于柠檬酸和浓硫酸等原料制备的3a-甲基八氢戊烯-2，5-二醇与脂肪族二醇、碳酸二丁酯共聚合得到的共聚碳酸酯，该方法绿色环保，但仍存在制备工艺流程长的问题。CN110256636A公开了一种脂肪族聚碳酸酯的后改性方法，其采用TEMPO官能化技术向聚碳酸酯引入接枝聚苯乙烯链，扩展了脂肪族聚碳酸酯的化学/生物学性质。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中存在的聚碳酸酯与有机/无机材料共混改性时相容性差的问题，本专利技术提供了一种改性聚碳酸酯，其可以与其他聚合物材料和/或无机材料共混时界面强度得到显著提高，界面相容性得到明显改善，可用于光学、通讯、电子、汽车、医疗、航空航天等领域。
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种改性聚碳酸酯，其中包括以下组分和/或其反应产物：(1)聚碳酸酯基体、(2)烯酸(酯)类单体、(3)引发剂。
[0008]在一种优选的实施方式中，所述聚碳酸酯基体选自脂肪族聚碳酸酯、脂环族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪-芳香族共聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯共聚物中的至少一种，优
选为芳香族聚碳酸酯。
[0009]其中，所述聚酯-聚碳酸酯共聚物中的聚碳酸酯可以是脂肪族聚碳酸酯、脂环族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪-芳香族共聚碳酸酯中的至少一种。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述芳香族聚碳酸酯为二酚类化合物或多酚类化合物与碳酸酯前体聚合反应形成的芳香族聚碳酸酯，优选为二酚类化合物与碳酸酯前体聚合反应形成的线形芳香族聚碳酸酯。
[0011]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族聚碳酸酯为脂肪族二醇或脂肪族多醇与碳酸酯前体聚合反应形成的脂肪族聚碳酸酯，优选为脂肪族二醇与碳酸酯前体聚合反应形成的线形芳香族聚碳酸酯。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述脂肪-芳香族共聚碳酸酯为脂肪族二醇或脂肪族多醇、二酚类化合物或多酚类化合物与碳酸酯前体聚合反应形成的脂肪-芳香族共聚碳酸酯，优选为脂肪族二醇、二酚类化合物与碳酸酯前体聚合反应形成的线形脂肪-芳香族共聚碳酸酯。
[0013]所述聚酯-聚碳酸酯共聚物为脂肪族二醇和/或二酚类、芳香族二酸和/或脂肪族二酸与碳酸酯前体聚合反应形成。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述二酚类选自芳香族二醇，优选自4,4
’-
二羟基联苯、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、2,4-双(3，5-二甲基-4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(3，5-二甲基-4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3，5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3，5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、2,2-(3,3
’
,5,5
’-
四氯-4,4
’-
二羟基二苯基)丙烷、2,2-(3,3
’
,5,5
’-
四溴-4,4
’-
二羟基二苯基)丙烷、(3,3
’-
二氯-4,4
’-
二羟基苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、双-4-羟基苯基砜、双-4-羟基苯基硫醚中的至少一种；更优选自4,4
’-
联苯酚、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷中的至少一种。
[0015]在一种优选的实施方式中，所述多酚类化合物选自三(4-羟基苯基)甲烷、三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)环己烷、间苯三酚中的至少一种。
[0016]其中，所述多酚类化合物中含有2个以上(不包含2个)的酚基。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二醇选自1,4-环己基二甲醇、1,3-环己基二甲醇、1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇中的至少一种。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族多醇选自1,2,3-丙三醇、1,3,5-戊三醇、新戊四醇、1,3,5-环己基三甲醇、1,1,4,4-环己基四甲醇、1,2,3,4,5,6-环己基六甲醇中的至少一种。
[0019]其中，所述脂肪族多醇中含有2个以上(不包含2个)的羟基。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述芳香族二酸选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸中的至少一种。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述脂肪族二酸选自丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸中的至少一种。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述碳酸酯前体选自卤素甲酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚碳酸酯，其中包括以下组分和/或其反应产物：(1)聚碳酸酯基体、(2)烯酸(酯)类单体、(3)引发剂。2.根据权利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特征在于，所述聚碳酸酯基体选自脂肪族聚碳酸酯、脂环族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪-芳香族共聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯共聚物中的至少一种，优选为芳香族聚碳酸酯；和/或所述聚碳酸酯基体的重均分子量为5000g/mol～120000g/mol，优选为15000g/mol～100000g/mol；和/或所述聚碳酸酯基体的数均分子量为4000g/mol～100000g/mol，优选为10000g/mol～80000g/mol。3.根据权利要求1所述的改性聚碳酸酯，其特征在于，所述丙烯酸(酯)类单体为结构中含有-C＝C-C(O)-基团的化合物；优选地，进一步含有硅元素，例如含有硅氧基。4.根据权利要求3所述的改性聚碳酸酯，其特征在于，所述烯酸(酯)类单体选自式(I)～式(IV)所示烯酸(酯)类单体中的至少一种：～式(IV)所示烯酸(酯)类单体中的至少一种：其中，在式(I)～式(IV)中，R1、R2、R3、R7、R8、R9、R
10
、R
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、R
24
、R
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各自独立地选自氢、C1～C
30
的烷基或C6～C
40
的芳烃基；和/或R4、R5、R6各自独立地选自氢、C1～C
30
的烷基、C1～C
30
的烷氧基、C2～C
30
的环氧烷基、C1～C
30
的氨烷基、C1～C
30
的羟烷基、C1～C
30
的卤代烷基或C6～C
40
的芳烃基；和/或R
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、R
22
、R
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各自独立地选自C1～C
30
的亚烷基或C6～C
40
的亚芳烃基；和/或
R
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、R
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、R
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、R
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、R
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、R
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、R
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、R
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各自独立地选自氢、C1～C
30
的烷基、C1～C
30
的烷氧基、C6～C
40
的芳烃基、C6～C
40
的芳烃基氧基。5.根据权利要求4所述的改性聚碳酸酯，其特征在于，在式(I)～式(IV)中，R1、R2、R3、R7、R8、R9、R
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、R
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、R
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各自独立地选自氢、C1～C
18
的烷基或C6～C
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的芳烃基；和/或R4、R5、R6各自独立地选自氢、C1～C
18
的烷基、C1～C
18
的烷氧基、C2～C
18
的环氧烷基、C1～C
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的氨烷基、C1～C
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的羟烷基、C1～C
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的卤代烷基或C6～C
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的芳烃基；和/或R
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各自独立地选自C1～C
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的亚烷基或C6～C
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的亚芳烃基；和/或R
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、R
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、R
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各自独立地选自氢、C1～C
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的烷基、C1～C
18
的烷氧基、C6～C
24
的芳烃基、C6～C
24
的芳烃基氧基。6.根据权利要求4所述的改性聚碳酸酯，其特征在于，式(I)所示烯酸(酯)类单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的至少一种；和/或式(II)所示烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志省，白瑜，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：