[发明专利]借助相容剂制造含硅氧烷的嵌段共聚碳酸酯

说明书

本发明的主题是制造聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物的方法，其中A）至少一种聚碳酸酯在熔体中与B）至少一种羟基芳基封端的聚硅氧烷在使用C）添加剂的情况下反应，所述添加剂选自以下的至少一种：含有芳族取代基的硅氧烷（组分C1）和聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物A）或也可以不同于A）的聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物（组分C2）。

本发明涉及从特定的聚碳酸酯和羟基芳基封端的聚硅氧烷开始制造聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物（在下文中也称为SiCoPC）的方法。特别地，本发明涉及通过反应性挤出制造所述嵌段共缩合物。根据本发明的聚硅氧烷嵌段共缩合物具有微细的聚硅氧烷畴分布，并且其特征在于良好的机械性质和良好的熔体稳定性。

已知聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物在低温抗冲击性或低温抗缺口冲击性、耐化学性和室外耐候性以及老化性质和阻燃性方面具有良好的性质。在这些性质中，它们在一定程度上优于常规的聚碳酸酯（基于双酚A的均聚碳酸酯）。

这些共缩合物在工业上主要经由与光气的相界面过程由单体制得。此外，使用碳酸二苯酯经由熔融酯交换法生产这些硅氧烷共缩合物是已知的。这些方法的缺点在于，用于此的工业设备用于生产标准聚碳酸酯，因此具有大的设备尺寸。由于这些产物的较少量，在这些设备上生产特殊的嵌段共缩合物常常在经济上不合理。此外，生产共缩合物所需的起始材料，例如聚二甲基硅氧烷，会对设备产生不利影响，因为它们可能导致设备或溶剂回路的污染。此外，该生产过程需要诸如光气的起始材料，或如在酯交换法中那样需要高能耗。

经由相界法制造聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物在文献中是已知的，例如描述在US-PS 3 189 662、US-PS 3 419 634、DE-OS 3 34 782（LeA 22 594）和EP 0 122 535中。

通过熔融酯交换法由双酚、碳酸二芳基酯、硅烷醇封端聚硅氧烷和催化剂制造聚硅氧烷-碳酸酯嵌段共聚物描述在US 5 227 449中。作为这里的硅氧烷化合物，使用具有硅烷醇端基的聚二苯基-或聚二甲基硅氧烷调聚物。但是，已知此类具有硅烷醇端基的二甲基硅氧烷与具有硅烷醇端基的二苯基硅氧烷相反，在酸性或碱性介质中越来越倾向于自缩合，伴随着链长度降低，由此难以并入所得共聚物中。由此形成的环状硅氧烷保留在聚合物中，并对于在电气/电子领域中的应用有着极其不利的影响。

在US 5 504 177中描述了经由熔融酯交换由碳酸酯封端的有机硅与双酚和碳酸二芳基酯制造嵌段共聚硅氧烷-碳酸酯。由于该硅氧烷与双酚和碳酸二芳基酯的极大的不相容性，只能非常困难或根本无法实现经由熔融酯交换法将硅氧烷均匀并入聚碳酸酯基质。此外，由单体开始制造该嵌段共缩合物非常昂贵。

在EP 770636中，描述了使用特定催化剂从双酚A和碳酸二芳基酯开始制造嵌段共聚硅氧烷碳酸酯的熔融酯交换法。该方法的缺点也在于从单体开始合成该共聚物成本高昂。

在US 5 344 908中，描述了通过两阶段法制备有机硅-聚碳酸酯嵌段共聚物，其中经由熔融酯交换法制得的OH封端的BPA低聚碳酸酯在有机溶剂和酸清除剂的存在下与氯封端的聚有机硅氧烷反应。这样的两阶段法也非常昂贵，并且在大的工业设备中难以进行。

所有这些方法中的缺点在于在合成有机硅-聚碳酸酯嵌段共聚物的至少一个步骤中使用有机溶剂，或使用光气作为起始材料，或共缩合物的品质不令人满意。特别地，从单体开始合成共缩合物在相界法中和尤其在熔融酯交换法中均非常昂贵。由此例如在熔融法中，必须采用低真空和低温以防止单体的蒸发和由此造成的移除。只有在后面的反应阶段中——其中已经形成较高分子质量的低聚物——可以采用较低的压力和较高的温度。这意味着反应必须经多个阶段进行，并且反应时间由此相应较长。