[发明专利]一种提高聚碳酸酯热稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种提高聚碳酸酯热稳定性的方法，所述方法包括采用无机酸和一元醇的混合溶液对聚碳酸酯进行处理。本发明所提供的方法通过使用无机酸‑一元醇溶液对聚碳酸酯进行提纯，去除残留在聚碳酸酯中的催化剂以及小分子聚合物，可以有效的抑制残留催化剂对聚碳酸酯的加速降解作用，达到提高聚碳酸酯热稳定性的目的。

技术领域

本发明属于环保高分子材料技术领域，具体涉及一种提高聚碳酸酯热稳定性的方法。

背景技术

二氧化碳(CO₂)作为一种常见的石化工业副产物，资源丰富、价廉易得、稳定安全，是一种理想的化工C1合成原料，且CO₂的过量排放容易造成环境污染，因此有效利用CO₂从而减少排放在如今变得尤为重要。自从1969年Inoue等人第一次使用CO₂和环氧丙烷(PO)共聚合成脂肪族聚碳酸酯(APC)以来，CO2与环氧化物的共聚研究得到广泛关注。

APC中柔性链段的存在使其具有较好的柔韧性，而羰基的存在则增强了APC的刚性，并且酯基使得APC具有良好的降解性能，因此APC可以应用在化学、生物、物理等各个领域。聚乙烯碳酸酯(PEC)具有较好的生物降解性和生物相容性，可以体内降解，常用作医用材料，如手术缝合线、药物释放载体等。聚丙烯碳酸酯(PPC)阻隔性能较好，能阻隔空气中的气体和水分，可用作食品保鲜材料。薄膜材料等。APC的加入还可增强其它材料的韧性和强度，可被用作增韧增强剂，环氧树脂中添加PPC，显著增强了树脂的强度和韧性。丁苯橡胶(SBR)中加入PPC进行共混，显著增强了橡胶的强度。与此同时，还可使用APC制备具有优异性能的聚氨酯材料。APC的制备方法主要光气法、酯交换法、环状碳酸酯开环聚合法和CO₂/环氧化物共聚法。其中，CO2/环氧化物共聚法是固定化CO₂的一种有效方法，不仅可以保护环境，还可以缓解石油能源的短缺问题，具有非常大的发展潜力和工业化应用前景。

由于使用稀土三元催化剂催化CO₂与环氧化物共聚生成APC时，会有少量的杂质、小分子聚合物以及催化剂残留在APC中，降低了APC的分子量，使得APC的分子量分布变宽，影响APC的性能；并且残留的催化剂在APC热降解过程中会大大加快APC的降解，使的APC分子量迅速下降，最终导致机械强度的下降，使材料的使用性能受到严重影响。

为了提高聚碳酸酯的热稳定性，人们采用了许多方法。具体如通过扩链改性的方式，使用烷基异氰酸酯、二异氰酸酯等扩链剂与含有端羟基的聚碳酸酯进行扩链，从而增加聚碳酸酯的链长，提高聚碳酸酯的热性能；还可采用其它材料，如氧化石墨烯、凹凸棒和有机硅烷等添加到聚碳酸酯中与其共混从而制备成复合材料，改善聚碳酸酯的性能。虽然这些方法都能起到一定的作用，但效果不太显著，并且操作比较复杂，不能从根本上解决残留催化剂对聚碳酸酯加速分解的作用

综上所述，聚碳酸酯性能优异，用途广泛，具有重要的研究价值，但是较差热稳定性能限制了它的应用与发展，因此需要简单有效的方法来提高聚碳酸酯的热稳定性能。

发明内容

为了抑制聚碳酸酯在热操作过程中的降解，提高其在加工过程中的热稳定性，提高材料的性能，本发明提供了一种提高聚碳酸酯热稳定性的方法，本发明所提供的方法通过使用无机酸-一元醇溶液对聚碳酸酯进行提纯，去除残留在聚碳酸酯中的催化剂以及小分子聚合物，可以有效的抑制残留催化剂对聚碳酸酯的加速降解作用，达到提高聚碳酸酯热稳定性的目的。

根据本发明的第一方面，所述提高聚碳酸酯热稳定性的方法包括采用无机酸和一元醇的混合溶液对聚碳酸酯进行处理。

根据本发明的第二方面，所述提高聚碳酸酯热稳定性的方法包括以下步骤：

S1：将聚碳酸酯溶于溶剂中得溶液A；

S2：将溶液A与无机酸和一元醇的混合溶液混合。