[发明专利]一种制备聚碳酸酯的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种聚碳酸酯的制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是一种热塑性良好的工程塑料，具有韧性好、强度高、较好的耐寒性和耐热性。其应用已广泛渗透到建筑、光盘、医疗、电子电气、汽车材料、包装材料等领域。工业上绿色环保生产PC的工艺主要为熔融酯交换法，用碳酸二苯酯(DPC)和双酚A(BPA)进行酯交换反应。反应方程式如下：

由于PC分子链中存在对水和热都比较敏感的碳酸酯键，在高温合成PC过程中，其分子链会不同程度的降解，严重影响了PC的外观质量及其性能。目前，在文献中大体从催化剂、工艺条件、反应器设计等方面描述了聚碳酸酯的制备方法。例如发现了在大多数碱性无机盐类催化剂作用下合成的PC带有很深的颜色，筛选出了可合成粘均分子量达20000以上且热稳定性良好的催化剂La(ACAC)₃(Ignatov V N, Tartar V, Carraro C, et al. New Catalysts for Bisphenol A Polycarbonate Melt Polymerisation, 2. Polymer Synthesis and Characterisation[J]. Macromol Chem Phys,2001,202(9):1946-1949.)。但由于熔融酯交换合成PC的反应是在高温、高粘度下进行，使用一般的碱性催化剂，将会引起许多的支化交联热降解等副反应的产生，欧洲专利0719814曾致力于研究以不同形式引入催化剂来解决这些问题。中国专利1098419发明了1,3,4,6,7,8-六氢-2H-嘧啶并[1,2-a]嘧啶及其同系物制备出粘均分子量超过40000且无色透明的PC产品。中国专利1390239A利用双酚A和苯酚的混合物代替双酚A进行反应，通过降低原料熔点，来提高了合成PC产品的质量，而中国专利1500107A是通过闪蒸一次性抽出副产物苯酚，顺利除去主产物外的大部分杂质，从而提高产品质量。中国专利1452642A采用多釜串联缩聚，最后淬灭催化剂，用来制备低粘度高封端水平的PC产品。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种能显著降低聚碳酸酯黄化程度，提高其透明性的制备方法。

为此本发明采用的技术方案是：在酯交换反应前加入由亚磷酸酯类抗氧剂和酚类抗氧剂组成的复合抗氧剂。

所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸烷基酯；亚磷酸芳基酯；

酚类抗氧剂为具苯环上具有1~3个烷基取代基。

所述亚磷酸烷基酯其烷基为C8~C20直链或支链；

亚磷酸芳基酯其芳基为苯基、取代苯基。

所述酚类抗氧剂其烷基取代基为甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、异戊基、甲氧基。

本发明按重量份：所述亚磷酸酯类的比例为40～80%，酚类的比例为20～60%，复合抗氧剂的用量为总反应物的1～12wt‰。

一种制备聚碳酸酯的方法，其具体步骤如下：

1）原料：按双酚A:碳酸二苯酯:催化剂=1.0:1.08:2.5×10_-^-4的物料摩尔比进行投料，并加入复合抗氧剂，复合抗氧剂的用量为总反应物的1～12wt‰，混合5～10min；

2）酯交换反应：原料混合后在温度140～200℃，真空度为4000～5000Pa，机械搅拌转速为90～150r/min的条件下进行反应，反应时间为0.5～1h；

3）缩聚反应：反应温度为240℃，抽真空其真空度＜100Pa，反应时间为1～2h，缩聚得到聚碳酸酯。

本发明是通过在酯交换反应前加入微量复合抗氧剂，防止或减弱高温下的副反应，从而大大降低聚碳酸酯黄化程度，提高其透明性；复合抗氧剂成本较低，操作上简单易行，具有工业应用前景。

具体实施方式

以下通过实例为本发明进行进一步说明。