[发明专利]阻燃性二氧化碳/环氧化物共聚物及其制备方法

摘要

提供了通过以下来制备分子量和链形状精确受控的低分子量聚(碳酸亚烷基酯)的方法以及通过该方法制备的聚合物：在通过使用由包含季铵盐的Salen型配体制备的三价金属络合物的交替共聚环氧化合物和二氧化碳中引入具有羟基的含磷化合物作为链转移剂以调节分子量。因为根据本发明制备的聚(碳酸亚烷基酯)在聚合物链中包含磷酸盐/酯或膦酸盐/酯基团，所以其具有阻燃性能。

主权项

1.一种用于制备聚(碳酸亚烷基酯)的方法，其包括：在以下化学式5的化合物的存在下，使用以下化学式1的络合物作为催化剂，并且交替共聚二氧化碳和至少一种选自以下的环氧化合物：未被取代或者被卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基或(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基(芳烷基)氧基所取代的(C2-C20)环氧烷烃；未被取代或者被卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基或(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基(芳烷基)氧基所取代的(C4-C20)环氧环烷烃；以及未被取代或者被卤素、(C1-C20)烷氧基、(C6-C20)芳氧基、(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基(芳烷基)氧基或(C1-C20)烷基所取代的(C8-C20)氧化苯乙烯，[化学式1]在化学式1中，M表示三价钴或三价铬；A表示氧或硫原子；Q表示连接两个氮原子的二价基团；R¹至R¹⁰各自独立地表示：氢；卤素；(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；(C1-C20)烷氧基；(C6-C30)芳氧基；甲酰基；(C1-C20)烷基羰基；(C6-C20)芳基羰基；或被(C1-C20)烷基或(C6-C20)芳基所取代的第14族金属的类金属基团；R¹至R¹⁰中的两个可以彼此连接以形成环；R¹至R¹⁰和Q中所包含的氢中至少有一个被选自以下化学式a、化学式b和化学式c的阳离子基团所取代；[化学式a][化学式b][化学式c]X^-各自独立地表示：卤化物离子；HCO₃^-；BF₄^-；ClO₄^-；NO₃^-；PF₆^-；(C6-C20)芳氧基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳氧基阴离子；(C1-C20)烷基羧基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基羧基阴离子；(C6-C20)芳基羧基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基羧基阴离子；(C1-C20)烷氧基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷氧基阴离子；(C1-C20)烷基碳酸根阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基碳酸根阴离子；(C6-C20)芳基碳酸根阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基碳酸根阴离子；(C1-C20)烷基磺酸根阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基磺酸根阴离子；(C1-C20)烷基酰胺基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基酰胺基阴离子；(C6-C20)芳基酰胺基阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基酰胺基阴离子；(C1-C20)烷基氨基甲酸根阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基氨基甲酸根阴离子；或(C6-C20)芳基氨基甲酸根阴离子；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基氨基甲酸根阴离子；Z表示氮或磷原子；R²¹、R²²、R²³、R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵各自独立地表示：(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；或者被(C1-C20)烷基或(C6-C20)芳基所取代的第14族金属的类金属基团；并且R²¹、R²²和R²³中的两个或R³¹、R³²、R³³、R³⁴和R³⁵中的两个可以彼此连接以形成环；R⁴¹、R⁴²和R⁴³各自独立地表示：氢；(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基；(C2-C20)烯基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C2-C20)烯基；(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C1-C20)烷基(C6-C20)芳基；(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；包含选自卤素原子、氮原子、氧原子、硅原子、硫原子和磷原子中的一种或更多种原子的(C6-C20)芳基(C1-C20)烷基；或者被(C1-C20)烷基或(C6-C20)芳基所取代的第14族金属的类金属基团；并且R⁴¹、R⁴²和R⁴³中的两个可以彼此连接以形成环；X′表示氧原子、硫原子或N-R(此处，R表示(C1-C20)烷基)；n表示通过R¹至R¹⁰和Q中所包含的阳离子基团的总数加1获得的整数；X^-可与M配位；并且亚胺的氮原子可与M配位或者可不与M配位，[化学式5]在化学式5中，E表示O或S；G表示：(C1-C60)烷基、(C1-C60)烷氧基、(C6-C60)芳基、(C6-C60)芳氧基、被羧基所取代的(C1-C60)烷基、被羧基所取代的(C1-C60)烷氧基、被羟基所取代的(C1-C60)烷基，或被羟基所取代的(C1-C60)烷氧基；y表示0至3的整数，当y表示2以上的整数时，各个G可彼此相同或不同，并且可通过相邻的G和-O-L-(L表示(C2-C60)亚烷基、(C2-C60)亚烯基或(C6-C60)亚芳基)连接形成稠合环；当y表示3时，三个G中至少有一个表示被羧基所取代的(C1-C60)烷基、被羧基所取代的(C1-C60)烷氧基、被羟基所取代的(C1-C60)烷基或被羟基所取代的(C1-C60)烷氧基。