[发明专利]制备聚(芳基硅氧烷)组合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备聚(芳基硅氧烷)组合物的新方法。该方法为熔融制备工艺并且不需使用对环境有害的溶剂。

为了种种工业上的应用，在制备聚合物材料的研究中，人们已经制造了非金属的聚合物组合物，并已将其用作涂料、塑料、粘合剂、弹性体等。这样的聚合物组合物可以是二羟基化合物的硅烷聚合物，例如，它们可以由二氧苯、芳香族二酚、和硅烷在醇解型缩合条件下接触来制备。

制备这类组合物的其它尝试包括在缩合条件下使氯硅烷与二羟基二苯基醚反应以及在聚合物和硅氧烷存在下经利用光气进行界面缩合。

然而，令人们颇感兴趣的是采取不使用对环境有害的溶剂的方法制备聚合物组合物。此外，令人们倍感兴趣的是使制备的聚(芳基硅氧烷)组合物不仅引入高含量的硅氧烷，而且增强了阻燃性以及水解稳定性。

有关制备聚(芳氧基硅氧烷)共混物的研究已经公开。在美国专利5,187,243和5,334,672中，采用先干混聚合物组分，随后经由双螺杆挤出机挤出的方法制备聚(芳氧基硅氧烷)和热塑性聚合物的共混物。

本发明提供了一种制备聚(芳基硅氧烷)组合物的新方法，所说的方法包括在熔融聚合条件下使下述组分接触的步骤：

(a)至少一种选自下述的组分：

  (i)具有下式的硅氧烷单体：其中每一个R独立地为氢、C_1-10烷基、或取代或未取代的芳基，条件是至少有一个R是芳基，每一个R¹独立地为羟基、羧酸酯基、烷氧基、芳氧基或氨基；及

  (ii)一种被官能化了的聚(芳基硅氧烷)；及

(b)至少一种选自碳酸酯单体、酯单体、大环聚碳酸酯低聚物、大环聚酯低聚物、聚碳酸酯、聚酯、聚(有机硅氧烷)以及它们的混合物的组分。

常用于本发明所描述方法中的并由式I表示的硅氧烷单体是人们所熟悉和商业化的产品。此外，本发明所用的碳酸酯单体和酯类单体同样也并不陌生且已商业化。碳酸酯单体优选为取代或未取代的碳酸二芳基酯，最优选为碳酸二苯酯。所用的酯类单体优选为间苯二甲酸和对苯二甲酸的取代或未取代的二芳基酯，最优选为对苯二甲酸二苯酯。

关于在(ii)中提到的官能化的聚(芳基硅氧烷)是没有限定的，只要它们可以与(b)组分反应形成聚(芳基硅氧烷)组合物。此处“官能化”是指具有任何可与硅氧烷单体以及(b)中组分反应的官能基。通常这些官能基包括羟基、烷氧基、三烷基、三芳基或含硅和氧的基团。此外，官能基是封端基团常常是优选的。这种聚(芳基硅氧烷)的说明性实例包括例如聚(甲硅烷氧基联芳基醚象在英国专利5,041,514中描述的聚(甲硅烷氧基四烷基联亚苯基醚)，其公开内容在此引入作为参考。可用于本发明的其它聚(芳基硅氧烷)包括具有下式的聚(芳基硅氧烷)均聚物：其中：

(a)每一个R如前所定义；

(b)X是氢、C_1-10烷基或C_1-10酰基；

(c)Y是桥基，优选为二价亚芳基，最优选为二价亚苯基；

(d)Z是取代或未取代的苯基；

(e)q是0或1，n是约5到约1,000，优选的是约50到约300，最优选是约10到约50：

(f)p是0或1，条件是p和q不能同时是0。

另一些可以用于本发明的聚(芳基硅氧烷)是例如双(苯胺基)二芳基硅烷与有机二羟基化合物如氢醌和间苯二酚的反应产物。Curry等人曾在Journal of Applied Polymer Sciences，Vol.9，295-31页(1965)中描述过该类反应产物，其公开内容在此引入作为参考。

用于本发明的优选的聚碳酸酯可包含下式的结构单元：其中IV是III的优选的亚属物，A¹是一个二价的取代或未取代的脂肪族、脂环族或芳族基团，优选-A²-Yr-A³，其中A²和A³各自独立地为单环二价芳族基团。Y如前所定义，r是0或1。

A²和A³可以是未取代的亚苯基或其取代的衍生物，有代表性的取代基(一个或多个)是烷基、链烯基、烷氧基等。优选的是未取代的亚苯基。虽然A²和A³可以分别是邻位或间位亚苯基，或者一个为邻位或间位亚苯基而另一个为对位亚苯基，但优选的是A²和A³都是对位亚苯基。