【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚碳酸酯的，尤其涉及一种含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物及其制备方法。
技术介绍
1、由于传统聚碳酸酯的生产原料双酚a来源于石油衍生物，且对人体内分泌有一定的影响，所以使用来源于生物基的1，4；3，6-二脱水己六醇代替双酚a生产聚碳酸酯成为目前聚碳酸酯生产行业的大趋势，并且已有文献报道。例如，专利公开号cn102746504a公开了一种基于1，4；3，6-二缩水己六醇的高耐热性脂肪族聚碳酸酯及其制备方法与应用。该方法是在惰性气体气氛下，将1，4；3，6-二缩水己六醇、脂肪族二醇分别或混合与碳酸酯在催化剂的作用下完成酯交换反应，得到预聚物后再于缩聚催化剂缩聚得到产物。
2、专利公开号cn 111205448a公开了一种催化制备聚碳酸酯的方法，所述方法以碳酸二酯和二羟基化合物为原料，在含氮有机化合物或含氮有机化合物和纤维素的复合物的催化作用下进行酯交换反应，缩聚生成聚碳酸酯；本专利技术所述方法采用上述催化剂，其具有催化活性高、选择性好，不影响聚碳酸酯的品质的优势，且所述方法制备得到的聚碳酸酯的分子量大，玻璃化转变温度高。但由于1，4；3，6-二脱水己六醇本身具有刚性和饱和杂环结构且吸水性较强，导致1，4；3，6-二脱水己六醇型聚碳酸酯机械性能和可加工性能较差，无法实现工业化应用。
技术实现思路
1、针对1，4；3，6-二脱水己六醇型聚碳酸酯的柔韧性和加工性能较差的技术问题，本专利技术提出一种含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物及其制备方法，所制得的共聚物改
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物，其特征在于所述聚碳酸酯共聚物的结构式如下：
4、
5、其中，a，b不同时为零，均为0～20的自然数，c为0或1。n，m不同时为零，为0～100的自然数。
6、以碳酸二酯和二羟基化合物为原料，反应过程中加入催化剂，通过熔融酯交换聚合反应合成聚碳酸酯共聚物。
7、反应体系的反应条件为：在氮气氛围、常压下，升温至100～150℃，加入催化剂反应1～5h，得到聚碳酸酯预聚物；然后逐渐升温至200～260℃，反应体系的压强小于1kpa，反应0.5～6h，反应完毕得到聚碳酸酯共聚物。
8、所述碳酸二酯选自碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二戊酯、碳酸二己酯、碳酸二辛酯中的任意一种或几种的混合物。
9、所述二羟基化合物包括1，4；3，6-二缩水己六醇和羟基封端聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
10、所述羟基封端聚二甲基硅氧烷的结构式如下：
11、
12、其中，a，b不同时为零，均为0～20的自然数，c为0或1。
13、所述1，4；3，6-二缩水己六醇选自异山梨醇、异甘露醇和异艾杜醇中的至少一种。
14、
15、所述催化剂选自离子液体催化剂或金属催化剂，其中离子液体催化剂中的阳离子选自季膦类阳离子、季铵类阳离子、咪唑类阳离子，哌啶类阳离子、dbu类阳离子和吡啶类阳离子中的任意一种，阴离子选自羧酸类阴离子、乳酸类阴离子、氨基酸类阴离子和酰胺类阴离子中的任意一种。
16、所述金属催化剂为氧氧化钠、乙酰丙酮锂、乙酰丙酮钠、乙酰丙酮钾、乙酰丙酮镁、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、二丁基氧化锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、碳酸盐、醋酸盐、甲醇盐、乙醇盐、叔丁醇盐、氧化物、卤化物中至少一种。
17、所述催化剂的用量为碳酸二酯摩尔量的1×10-5～5×10-4，二羟基化合物和碳酸二酯的摩尔比为1:(1～30)。所述聚碳酸酯共聚物结构中1，4：3，6-二脱水己六醇占共聚物结构单元总量的0～100％，聚二甲基硅氧烷占共聚物结构单元总量的0～100％。
18、本专利技术的有益效果：
19、聚二甲基硅氧烷主链上有si-o基团的存在，si-o键键能高，主链上的si-o-si之间的键角大、键长长，这些特点赋予了聚二甲基硅氧烷较高的柔性、良好的加工性能和耐热性能。并且聚二甲基硅氧烷分子间作用力低，具有较低的表面能和表面张力，赋予了聚二甲基硅氧烷良好的疏水性。本专利技术使用聚二甲基硅氧烷作为共聚单体制备生物基聚碳酸酯共聚物，有利于制备综合性能优异的生物基聚碳酸酯。本专利技术反应条件温和，预聚温度低于150℃，缩聚温度低于260℃，且总反应时间不超过10h。催化剂用量少，为碳酸酯的1×10-5～5×10-4摩尔百分比，合成过程绿色环保，不含剧毒物质。在该条件下所制备的聚碳酸酯共聚物的分子量最高可达208000g/mol，远高于1，4：3，6-二脱水己六醇型均聚碳酸酯。保持了优异的热学性能、疏水性能和力学性能。本专利技术的聚碳酸酯共聚物可有效用于多种用途，如led灯罩、医疗器械、汽车行业等。
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1.一种含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，将碳酸二酯、二羟基化合物和催化剂混合，进行熔融酯交换聚合反应，制得聚碳酸酯共聚物；所述二羟基化合物包括1，4；3，6-二缩水己六醇和羟基封端聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为碳酸二酯摩尔量的1×10-5～5×10-4，二羟基化合物和碳酸二酯的摩尔比为1:(1～30)。
3.根据权利要求2所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述熔融酯交换聚合反应包括以下两步：
4.根据权利要求3所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述碳酸二酯选自碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二戊酯、碳酸二己酯、碳酸二辛酯中的任意一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述1，4；3，6-二缩水己六醇为异山梨醇、异甘露醇和异艾杜醇中的至少一种；所述羟基封端聚二
6.根据权利要求5所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为离子液体催化剂或金属催化剂。
7.根据权利要求6所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述离子液体催化剂中的阳离子为季膦类阳离子、季铵类阳离子、咪唑类阳离子，哌啶类阳离子、DBU类阳离子和吡啶类阳离子中的任意一种，阴离子为羧酸类阴离子、乳酸类阴离子、氨基酸类阴离子和酰胺类阴离子中的任意一种；
8.根据权利要求6所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂为氧氧化钠、乙酰丙酮锂、乙酰丙酮钠、乙酰丙酮钾、乙酰丙酮镁、乙酰丙酮钙、乙酰丙酮锌、二丁基氧化锡、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、碳酸盐、醋酸盐、甲醇盐、乙醇盐、叔丁醇盐、氧化物或卤化物中至少一种。
9.权利要求1-8任一项所述方法制备的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物。
10.权利要求9所述含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物，其特征在于，所述聚碳酸酯共聚物的结构式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，将碳酸二酯、二羟基化合物和催化剂混合，进行熔融酯交换聚合反应，制得聚碳酸酯共聚物；所述二羟基化合物包括1，4；3，6-二缩水己六醇和羟基封端聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为碳酸二酯摩尔量的1×10-5～5×10-4，二羟基化合物和碳酸二酯的摩尔比为1:(1～30)。
3.根据权利要求2所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述熔融酯交换聚合反应包括以下两步：
4.根据权利要求3所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述碳酸二酯选自碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二戊酯、碳酸二己酯、碳酸二辛酯中的任意一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的含聚二甲基硅氧烷生物基聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述1，4；3，6-二缩水己六醇为异山梨醇、异甘露醇和异艾杜醇中的至少一种；所述羟基...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，李晨浩，蒋明，张欣童，王昊，王世杰，徐菲，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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