[发明专利]一种共聚型芳香族聚碳酸酯及其制备方法

说明书

本发明提供了一种共聚型芳香族聚碳酸酯，其为基于式(1)所示的单体与双酚类单体的混合聚合单体所形成的聚碳酸酯。本发明还提供了所述共聚型芳香族聚碳酸酯的制备方法以及一种聚碳酸酯制品。本发明提供的共聚型聚碳酸酯具有更好的耐热性能和加工性能，还具有良好的折光性能和可见光波长区域的透光性，整体性能得到了明显改善，可应用于多个领域，尤其是光学领域，本发明的共聚型聚碳酸酯单体原料来源广，成本低廉且绿色环保，制备工艺简便，适宜于工业化生产，具有非常广阔的应用前景，

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯材料领域，具体涉及一种共聚型芳香族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增长最快的通用工程塑料，因其优异的耐冲击性、透明性、良好的加工性等优点，目前已广泛应用于建筑、汽车、消费电子等领域。聚碳酸酯根据其单体结构可以分为脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯、脂肪-芳香族共聚聚碳酸酯等多种类型，脂肪族及脂肪-芳香族共聚碳酸酯机械性能较低，不具有实用价值。目前只有基于双酚A的芳香族聚碳酸酯得到了很好的发展，并进行了大规模工业化生产。

一方面，随着石油资源的枯竭，基于石化单体的高分子材料及其对环境带来的不良影响问题面临着越来越大的考验，因此使用可循环再生的、环境友好型的生物基单体制备高分子材料具有非常广阔的前景。另一方面，普通双酚A型的聚碳酸酯材料在某些性能上存在瓶颈，如折射率、透光率、耐热温度、熔体流动性、耐刮擦等性能方面不能满足产品需求。

因此，进一步改善基于双酚A的芳香族聚碳酸酯的性能并扩大其应用领域的需求日益迫切。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述不足，本发明的一个目的是提供一种共聚型芳香族聚碳酸酯，可明显改善聚碳酸酯的性能。

本发明的另一目的是提供一种共聚型芳香族聚碳酸酯的制备方法。

本发明的还一目的是提供一种聚碳酸酯制品。

本发明提供的共聚型芳香族聚碳酸酯为基于式(1)所示的单体与双酚类单体的混合聚合单体所形成的聚碳酸酯，

式(1)中，R₁表示氢、卤素、C1～C10烷基、C1～C10烷氧基、C3～C10环烷基或C6～C20芳基；n表示0～2的整数；

所述混合聚合单体中，所述式(1)所示的单体的含量按摩尔百分比计为1～99％。

现有的芳香族聚碳酸酯多是基于双酚A等双酚类单体所制得，本发明的发明人发现，在双酚类单体中加入不同含量的式(1)所示的含呋喃环单体可得到共聚型的芳香族聚碳酸酯，由于呋喃环结构具有芳香性和刚性，因此共聚型聚碳酸酯可以保持良好的机械性能，能够适用于工程塑料，不仅如此，本发明的共聚型聚碳酸酯还显著提高了热变形温度和熔融指数，热变形温度的提高，有利于提高聚碳酸酯的使用温度，耐热性更好，而熔融指数的提高，则有利于降低聚碳酸酯制品的加工难度，提高生产效率。此外，本发明的共聚型芳香族聚碳酸酯相对于常规的芳香族聚碳酸酯还具有更加优异的透光率(可见光波长范围内光线透过率89％)及折光率(1.58～1.65)，更适合用于光学领域，例如，用作光学透镜。

本发明的发明人还发现，上述热变形温度、熔融指数以及光学性能还与含呋喃环单体的添加量具有较高的相关性，因此，通过调节含呋喃环单体的加入量，可得到多种类型的共聚型聚碳酸酯，由此可适应更多的性能要求，扩大了聚碳酸酯制品的种类和应用领域。

本发明提供的共聚型芳香族聚碳酸酯中，混合聚合单体中的含呋喃环单体含量可根据实际的需求由本领域技术人员进行选择或调节。在一些优选的实施方式中，含呋喃环单体即式(1)所示的单体的含量按摩尔百分比计可以为10～90％；在一些更优选的实施方式中，式(1)所示的单体的含量按摩尔百分比计可以为30～80％，包括但不限于30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％等含量值或任意的含量区间组合。