[发明专利]双催化剂合成溴代聚碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃剂溴代聚碳酸酯的制备方法，具体说是用双催化剂合成溴代聚碳酸酯的制备方法，属于精细化工领域。

背景技术

聚碳酸酯是五大通用工程塑料之一，具有良好的透明性，耐紫外辐射性能良好，冲击强度高，近年来广泛用于机械零件、电子、电气仪表、光学、食品和医疗器械零件等方面，在工程塑料中其消费量仅次于聚酰胺，前景十分广阔。聚碳酸酯的阻燃问题一直是研究的热点，尽管很多阻燃剂，比如聚磷酸铵、磷酸三苯酯等可以起到很好的阻燃作用，但上述产品加工时有异味，耐迁移性差，这在一定程度上限制了聚碳酸酯的应用。到目前为止，溴代聚碳酸酯是解决聚碳酸酯的阻燃问题最好的方案。

美国专利20020111456，报道利用光气法和四溴双酚A反应制四溴双酚A聚碳酸酯，但是该工艺中需使用光气，而光气剧毒，且在使用、运输和贮藏过程中极易发生事故，使用不方便，较难准确计量，同时生产过程要求条件较苛刻。

中国发明专利公开的，公开号“CN1900140A”，名称：“界面聚合法制备高分子量双酚型聚碳酸酯的方法”，与公开号：“CN101033291A”，名称：“超分子量四溴双酚A聚碳酸酯的制备方法”，用四溴双酚A与三光气反应制备聚碳酸酯的方法，其中公开号：“CN101033291A”，反应中所使用催化剂为单一催化剂——吡啶类衍生物，并加入阻聚剂阻止聚合，所制备的产品分子量在15到25万左右。但两种方法制备的聚碳酸酯，属高分子量产品，用于工程塑料领域的。

2007年第4期《塑料助剂》——研究与应用(17页)安徽化工研究院，樊真，公开了一种“非光气法合成溴代聚碳酸酯系列阻燃剂的研究”文章，以碳酸双(三氯甲)酯(即三光气)代替剧毒的光气合成溴代聚碳酸酯，通过调节反应原料四溴双酚A和三光气的配比及相对分子质量调节剂的用量来实现，同时没有提及相对分子质量控制剂的物质种类。另外，试验没提具体所用封端剂种类、用量、分子量的控制效果。

发明内容

本发明的目的是解决单一催化剂催化效率低的缺点，提供一种双催化剂合成溴代聚碳酸酯的制备方法，通过使用双催化剂体系，并用一元酚试剂进行封端，在常温、常压下得到平均分子量在2500-2800的溴代聚碳酸酯，具有热稳定性好、收率高，分子量可控、氯等杂质含量低的特点。

本发明双催化剂合成溴代聚碳酸酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在反应容器中加入四溴双酚A、有机溶剂、氢氧化钠，三光气、水，搅拌20-60min；

(2)再向反应容器中加入催化剂A和催化剂B，搅拌0-60min；

(3)在常温、常压下，将氢氧化钠、一元酚溶解于水中，将溶解的混合液，缓慢滴加到反应容器中，搅拌30-150min；

(5)再加入1％-2％的氢氧化钠，洗涤，静置分层，分取有机层；

(6)再加入1％-2％盐酸，洗涤，静置分层，分取有机层；

(6)再用去离子水分三次洗涤完，静置分层，分取有机层；

(7)将步骤(6)制备有机层蒸发、干燥，即得到成品。

催化剂A是胺类催化剂，最好是三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、四甲基氯化胺，四丁基溴化胺中的任意一种。

催化剂B是锡类催化剂，最好是结晶四氯化锡、二月桂酸二丁基锡中的任意一种。

所述的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷中的任意一种。

所述的一元酚为苯酚、己丙基苯酚、三溴苯酚、叔丁基苯酚中的任意一种。

步骤(1)中所述的：有机溶剂的使用量为每100g四溴双酚A40-200ml；氢氧化钠用量的摩尔比为四溴双酚A用量的1.5-2.8倍；三光气用量的摩尔比为四溴双酚A的0.38-0.5倍；水的用量为每100g四溴双酚120-200ml。

所述的催化剂A用量的摩尔比为四溴双酚A的0.01-0.1倍。

所述的催化剂B用量的摩尔比为四溴双酚A的0.02-0.1倍。

步骤(3)中所述的：氢氧化钠用量的摩尔比为四溴双酚A的0.8-1.3倍；一元酚用量的摩尔比为四溴双酚A的0.43-0.52倍；水的用量为每100g四溴双酚A100-200ml。

步骤(6)中所述的：去离子水用量为每100g四溴双酚A40-100ml。

所制备的溴代聚碳酸酯的平均分子量在2500-2800之间。

本发明的化学反应式如下：

反应过程可以分为聚合与封端两步：

反应过程中加入胺类催化剂和锡类催化剂两种催化剂。