[发明专利]芳族二羟基化合物与碳酸二酯制备聚碳酸酯用催化剂中和处理方法及所使用的中和剂

说明书

技术领域

本发明属于聚碳酸酯制备技术领域，进一步涉及一种芳族二羟基化合物与碳酸二酯制备聚碳酸酯用催化剂中和处理方法及所使用的中和剂。

背景技术

聚碳酸酯以其优良的透明性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性、无毒性、耐候性、电绝缘性、耐射线灭菌性及机械性能而著称，是综合性能极为优良的热塑性工程塑料。

聚碳酸酯由双酚A与碳酸二苯酯在碱性催化剂作用下直接进行熔融酯交换反应制备得到，与传统的光气法相比，避免使用剧毒的光气和溶剂二氯甲烷，无脱溶剂和水洗脱盐工序，流程简单，大大降低了对环境的污染程度。尽管该法在原料纯度、生产设备、工艺技术等方面的要求较为苛刻，但因本身所具有的诸多优点，已成为当今聚碳酸酯产业化方向。

此聚碳酸酯成品中所残余的催化剂，在聚碳酸酯被挤出或后加工时，往往会对聚碳酸酯制成品质量有不利影响，如聚合物分子降解、色相恶化和透明度降低等。因此，在催化剂完成催化作用后，希望提供一种方法，对成品聚碳酸酯中的残余催化剂通过中和或钝化使残留量降至最低，来最大抑制或有效防止催化剂对成品聚碳酸酯后加工的不利影响。

发明内容

本发明的目的之一在于：为通过芳族二羟基化合物与碳酸二酯进行熔融酯交换反应生产聚碳酸酯的方法所采用的催化剂提供高效中和剂。

本发明的目的之二在于：为通过芳族二羟基化合物与碳酸二酯进行熔融酯交换反应生产聚碳酸酯的方法所采用的催化剂提供中和方法。

本发明是通过如下技术方案实现的。

所涉及的反应物为芳族二羟基化合物与碳酸二酯。反应物之一的芳族二羟基化合物优选为双酚A，但也可用其它二元酚或醇；反应物之一的碳酸二酯优选为碳酸二苯酯，但应当清楚不应仅限于碳酸二苯酯。

所涉及的催化剂为乙酰丙酮基金属配合物和含氮碱性化合物。复合催化剂之一为乙酰丙酮基金属配合物，优选自乙酰丙酮镧、乙酰丙酮铈、乙酰丙酮钐和乙酰丙酮铕中的任何一种；与乙酰丙酮基金属配合物复合的另一催化剂为含氮碱性化合物，优选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、硼氢化四甲胺、硼氢化四丁胺、四苯硼酸四甲胺、四苯硼酸四丁甲胺中的任何一种。

所适用的中和剂为至少包含一种有机硅磷酸酯类化合物的的混合物。上述有机硅磷酸酯类化合物具有以下通式：

其中R、R¹、R²为H或三甲基甲硅烷基-Si(CH₃)₃，n＝0～50，m＝0～50。

该中和剂优选的情况为：至少包含以下三种有机硅磷酸酯类化合物中的任何一种，

第一种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R＝H，R¹＝H，R²＝-Si(CH₃)₃H，n＝0，m＝0；

第二种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R＝H，R¹＝-Si(CH₃)₃H，R²＝-Si(CH₃)₃H，n＝0，m＝0；

第三种有机硅磷酸酯类化合物，该化合物通式中R＝-Si(CH₃)₃H，R¹＝-Si(CH₃)₃H，R²＝-Si(CH₃)₃H，n＝0，m＝0。

该中和剂进一步优选的情况为：包含上述三种有机硅磷酸酯类化合物，且三种有机硅磷酸酯类化合物的重量百分比含量分别为：

第一种有机硅磷酸酯类化合物：10％-30％；

第二种有机硅磷酸酯类化合物：65％-85％；

第三种有机硅磷酸酯类化合物：2％-7％；

有机硅磷酸酯类混合物中和剂的加入量根据乙酰丙酮基金属配合物的量确定，加入量为乙酰丙酮基金属配合物的3至8倍摩尔量计，优选4至6倍摩尔量。

通常中和剂以配成一定浓度的溶液的形式使用，溶液中的溶剂主要充当稀释剂功能，有利于将少量中和剂均匀地加入到熔融聚合反应的产物中。含中和剂浓度高的溶液可以加入较少量，浓度低的溶液可以加入较多量，溶液浓度应以有利于中和剂均匀分散和溶剂最终除去为准。通常，中和剂浓度按1mg-20mg/100mL配置，优选约10mg/100mL。