[发明专利]高品质聚碳酸酯及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高品质聚碳酸酯及其制备方法。第一步：以双酚A和碳酸二苯酯为原料，以碱金属化合物为催化剂，在酯交换反应器中经酯交换反应制得聚碳酸酯预聚物熔体。其中，聚碳酸酯预聚物熔体性能需满足下述要求：熔体粘均分子量为5000～10000；熔体色差不大于2％，且优选不大于1％；熔体温度不高于270℃，且优选240℃～260℃。第二步：在聚碳酸酯预聚物熔体中加入助剂，在预设温度、预设压力和预设时间下进行聚合反应生成高品质的聚碳酸酯。采用本发明提供的方法，以聚碳酸酯预聚物熔体为起始物，加入适量的助剂，在特定聚合反应装置中，不仅可以制备得到高透光率、稳定性好的聚碳酸酯；而且该工艺操作简单，助剂添加量少。

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种高品质聚碳酸酯及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯作为五大工程塑料中的一种，由于兼具良好的透明性、耐热性、抗冲击性和尺寸稳定性被广泛应用到各个领域。熔融酯交换缩聚法，由于生产过程绿色无污染，已成为聚碳酸酯生产技术的发展方向。聚碳酸酯熔融酯交换缩聚过程分为酯交换和缩聚两个阶段。酯交换阶段，双酚A和碳酸二苯酯经酯交换反应生成预聚物；缩聚阶段在预聚物基础上进一步提高温度和真空度完成缩聚。在缩聚阶段，设备的结构和材质，气密性、反应温度、反应压力、反应时间和助剂等均会对聚碳酸酯产物的质量产生著影响。

现有技术中生产的聚碳酸酯存在副产物多、色差较高、稳定性差等缺点，市面上的聚碳酸酯只能达到90％的透光率，或者在提高透光率的情况下牺牲了产品的稳定性，难以在满足更高的应用需求。因此，还需要提供改进的聚碳酸酯制备方法。基于此，开发一种用于改进聚碳酸酯熔体性能的后处理工艺和/或装置显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种高品质聚碳酸酯及其制备方法。采用本发明提供的方法，以聚碳酸酯预聚物熔体为起始物，加入适量的助剂，在特定聚合反应装置中，不仅可以制备得到高透光率、稳定性好的聚碳酸酯；而且该工艺操作简单，助剂添加量少。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种聚碳酸酯熔体的制备方法，包括以下步骤：以聚碳酸酯预聚物熔体为起始物，加入助剂，在预设温度、预设压力和预设时间下进行聚合反应，最终得到高品质聚碳酸酯；其中，助剂包括酚类化合物、亚磷酸酯类化合物和蓝色着色剂中的一种或多种。

优选地，助剂包括酚类化合物、亚磷酸酯类化合物和蓝色着色剂；且酚类化合物的添加量为1～2ppm，亚磷酸酯类化合物的添加量为1～1.5ppm，蓝色着色剂的添加量为1～3ppm。通常聚碳酸酯熔体中残留催化剂的量约0.5～1ppm(w％)，为保证剩余催化剂充分失活，失活剂需过量；但过量失活剂会导致聚碳酸酯耐湿热老化性能变差；故而亚磷酸酯类化合物的添加量为1～1.5ppm，多余的亚磷酸酯类化合物可同酚类化合物协同作为抗氧剂，考虑到优选的蓝色着色剂的高效性，同时考虑到过量助剂的添加会影响聚碳酸酯产物固有的性能，将酚类化合物的添加量为1～2ppm，蓝色着色剂为1～3ppm。

优选地，酚类化合物包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧剂264)、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基丙酸十八醇酯(抗氧剂1076)、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯基丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，且进一步优选抗氧剂1010；亚磷酸酯类化合物包括亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯酯或三(2、4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，且进一步优选亚磷酸三苯酯；蓝色着色剂包括荧光增白剂、溶剂蓝、颜料蓝或透明蓝，且进一步优选溶剂蓝。

优选地，预设温度为250～300℃，且优选270～290℃；预设压力为50～2000Pa，且优选50～500Pa；预设时间为0.5～5h，且优选0.5～2h。