[发明专利]聚碳酸酯共聚物及制造方法

说明书

本发明公开了聚碳酸酯共聚物及制造方法，其化学式如下包含化学式所示的二羟基化合物，所述聚碳酸酯共聚物中化学式结构单元的含量在30摩尔％及以上，在三氯甲烷溶液中，当该共聚物的浓度为1.00g/dl时，在20℃的特性黏数为30以上。该聚碳酸酯共聚物及制造方法，该方法通过控制反应速率来制备聚碳酸酯，聚合物在拥有较高分子量的同时，以苯氧基封端为主，残单含量和催化剂残留量低。

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯制备技术领域，具体为聚碳酸酯共聚物及制造方法。

背景技术

以双酚化合物为单体成分的芳香族聚碳酸酯具有透明性、耐热性能、机械强度等优势， 在电气电子部件、汽车用部件、光学记录介质、光学透明薄膜和镜片等领域等中被广泛应 用。但芳香族聚碳酸酯的原料来源于石油资源，从环保、无毒、碳中和的观点出发，使用 绿色安全无毒的生物基单体是有必要的。

异山梨醇是一种来源于植物且安全易得的单体，结构中含有两个刚性的呋喃环，专利 文献1使用熔融缩聚法制备得到高分子量的异山梨醇均聚碳酸酯。但是异山梨醇均聚物熔 体黏度大，难以加工成型，可另外加入二羟基类第三单体共聚以改善其流动性和韧性。专 利文献2和3将异山梨醇分别与柔性的脂肪族和脂环族二羟基化合物共聚制备得到高分子 量的聚碳酸酯共聚物。

熔融缩聚法制备聚碳酸酯一般经历较低温度和较低真空度下预缩聚和高温高真空下 缩聚两个阶段。在含异山梨醇的聚碳酸酯共聚物合成过程中，二羟基化合物和碳酸二苯酯 的沸点各不相同，一旦进入抽真空阶段，低沸点单体容易被抽走，不仅降低单体转化率， 而且因单体比例失调引起缩聚反应后期端基比例失调，反应速率下降，产物分子量难以控 制，黄变程度严重等问题。为了提高反应速率和单体转化率，最有效的办法是增加催化剂 用量，但这会使产物中残留较多催化剂，降低产物耐水性。同时，缩聚阶段加快反应速率 虽然能够缩短反应时间，但反应速率过快容易导致副产物苯酚和残单过高，产物在高温下 易降解，不利于其成型加工的稳定性。

熔融缩聚法的催化剂对反应活性和产物的色泽有较大影响，故对催化剂体系的筛选是 关键。专利文献4和5采用单一金属盐催化剂体系，催化效率高，但金属盐残留量较大；专利文献6采用钠盐和四甲基氢氧化铵复配体系，可减少金属盐残留，但有机碱催化剂用量高，有可能影响产物色泽；专利文献7采用离子液体催化剂，绿色环保且催化活性高， 但成本增加。故选择催化体系时，使用金属盐和有机碱复配，减少金属盐用量以降低残留， 选择催化活性高的有机碱以减少用量降低黄变，再与反应工艺配合，可以直接通过聚合反 应达到分子量高、苯氧基封端、色差小、苯酚和催化剂残留低的目的，为此，我们提出聚 碳酸酯共聚物及制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供聚碳酸酯共聚物及制造方法，以解决上述背景技术中提出的问 题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：聚碳酸酯共聚物及制造方法，其化学式 如下包含化学式所示的二羟基化合物，所述聚碳酸酯共聚物中化学式 结构单元的含量在30摩尔％及以上，在三氯甲烷溶液中，当该共聚物的浓度为1.00g/dl时，在20℃的特性黏数为30以上。

进一步的，通过质子核磁共振谱测试计算得到的聚碳酸酯共聚物中苯酚残留量低于1000重量ppm。

进一步的，通过质子核磁共振谱测试计算得到聚碳酸酯共聚物中分子链末端苯氧基数 量占全部端基数的75％以上。

进一步的，在三氯甲烷溶液中，当该共聚物的浓度为10.00g/dl时，用紫外/可见分光光度计测得色差ΔC为0.5以下。

进一步的，在聚合催化剂的存在下，使化学式表示的二羟基化合物和其它二羟基化合 物与碳酸二苯酯反应，碳酸二苯酯与二羟基化合物的摩尔比在0.98～1.03之间，并且在 缩聚反应最后阶段设定的反应条件为温度220℃～260℃，真空度低于500Pa，反应时 间在30min以上。

进一步的，所述聚合催化剂使用金属化合物与有机碱化合物复配。