專利名稱：制備聚碳酸酯的方法
制備聚碳酸酯的方法
背景技術(shù)：
聚碳酸酯是具有優(yōu)異的機(jī)械性能(諸如抗沖擊性、耐熱性以及透明度)的熱塑性塑料。聚碳酸酯被廣泛應(yīng)用于許多工程應(yīng)用場(chǎng)合。聚碳酸酯可通過多種方法制備，包括熔融法，其中碳酸二酯在二羥基化合物的存在下，在多級(jí)反應(yīng)器中發(fā)生聚合反應(yīng)產(chǎn)生熔融的聚碳酸酯。聚碳酸酯還可通過使二羥基化合物和活化碳酸二芳酯發(fā)生反應(yīng)的熔融法來制備。人們對(duì)用來制備聚碳酸酯的新方法以及新裝置的需求是從未停止的。

發(fā)明內(nèi)容
一種制備聚碳酸酯的方法，包括使活化碳酸二芳酯和二羥基化合物在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)來形成反應(yīng)混合物。該反應(yīng)器包括加熱的頂蓋(cover)以及在頂蓋與反應(yīng)混合物之間的開放空間。該二羥基化合物包括在反應(yīng)溫度下大于或等于O. 01千帕的蒸氣壓。將開放空間的溫度、頂蓋的溫度或開放空間和頂蓋的溫度保持在足以阻止活化碳酸二芳酯、二 羥基化合物、或二者在頂蓋上積聚的溫度。例如，開放空間、頂蓋或兩者的溫度可大于或等于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。


圖I是說明當(dāng)碳酸酯與BPA的摩爾比率改變時(shí)分子量敏感度的圖。圖2是說明當(dāng)運(yùn)行的反應(yīng)器沒有加熱的頂蓋時(shí)最終產(chǎn)品中分子量峰值相對(duì)于樣品編號(hào)的圖。圖3是此處公開的用于制備聚碳酸酯的裝置的示意圖。圖4是此處公開的加熱的反應(yīng)器頂蓋設(shè)計(jì)的視圖。圖5是由此處公開的加熱的反應(yīng)器頂蓋實(shí)現(xiàn)的分子量穩(wěn)定性與由未加熱的頂蓋獲得的分子穩(wěn)定性比較的示意圖。圖6是在多種情況下擠出機(jī)扭矩的變化率的說明圖。圖7是各個(gè)扭矩變化率的斜率(slope)的統(tǒng)計(jì)比較的示意圖。圖8是說明當(dāng)苯酚碳酸酯在含有苯酚和對(duì)苯二酚的組合物中用作溶解介質(zhì)時(shí)的結(jié)果的圖片。圖9是說明當(dāng)水楊酸甲酯在包含水楊酸甲酯和對(duì)苯二酚的組合物中用作溶解介質(zhì)時(shí)的結(jié)果的圖片。
具體實(shí)施例方式聚碳酸酯能夠在熔體中，在一個(gè)或一系列反應(yīng)器中進(jìn)行制備，調(diào)整反應(yīng)器中的反應(yīng)條件、溫度，以及壓力以使聚合物鏈增長(zhǎng)并降低存在于反應(yīng)混合物中的游離單體的量。由于碳酸酯供體(carbonate donor)的高反應(yīng)性,基于具有高反應(yīng)性的活化碳酸二芳酯的熔融聚合方法能夠?qū)⒋笈鷨误w引入到聚合物鏈中?；诨罨妓岫减サ娜廴诰酆戏椒ㄖ械木酆衔锏姆肿恿磕軌螂S著碳酸酯與二羥基化合物的摩爾比率(即，化學(xué)計(jì)量學(xué))的改變發(fā)生變化。如圖I所示，該比率的小變化都能引起分子量有大的差別。圖I中的圖形用來說明使用了碳酸二苯酯的熔融聚合方法與使用了活化碳酸二芳酯(例如，碳酸雙(水楊酸甲酯基)酯(BMSC))的熔融聚合方法中分子量對(duì)摩爾比率變化的敏感度的對(duì)比。如圖I中能看到的，活化碳酸二芳酯與二羥基化合物(例如，雙酚A (BPA))的摩爾比率的改變能夠造成與利用了碳酸二苯酯的熔融聚合相比的聚合物分子量的大的差別。因此，相比于碳酸酯與二羥基化合物的摩爾比率(MR)的分子量(Mw)的變化率可用來確定給出的碳酸二芳酯是否被活化。其可以用下式表示，其中未活化的碳酸二芳酯(例如，碳酸二苯酯)的分子量與摩爾比率的比率的絕對(duì)值低于I. 5倍的活化碳酸二芳酯的分子量與摩爾比率的比率的絕對(duì)值。
權(quán)利要求
1.一種制備聚碳酸酯的方法，其包括 將包含活化碳酸二芳酯和二羥基化合物的單體在反應(yīng)溫度下，在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)形成反應(yīng)混合物； 其中反應(yīng)器包括加熱的頂蓋和在頂蓋和反應(yīng)混合物之間的開放空間； 其中二羥基化合物在反應(yīng)溫度下包括大于或等于O. Ol千帕的蒸氣壓，以及其中反應(yīng)器中開放空間的溫度大于或等于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度，和/或其中頂蓋的溫度大于或等于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
2.一種制備聚碳酸酯的方法，其包括 將包含活化碳酸二芳酯與二羥基化合物的單體在反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)來形成反應(yīng)混合物； 其中反應(yīng)器包括加熱的頂蓋和在頂蓋與反應(yīng)混合物之間的開放空間； 其中二羥基化合物在反應(yīng)溫度下包括大于或等于O. 01千帕的蒸氣壓； 其中反應(yīng)器中開放空間的溫度低于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度；及 其中頂蓋的溫度大于或等于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
3.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述具有最高熔融溫度的單體是所述二羥基化合物。
4.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述二羥基化合物包括對(duì)苯二酚。
5.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述二羥基化合物包括對(duì)苯二酚與雙酚A的混合物。
6.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述活化碳酸二芳酯包括碳酸雙(水楊酸甲酷基)酷。
7.前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的方法，其中所述反應(yīng)器的頂蓋是絕熱的。
全文摘要
描述了一種制備聚碳酸酯的方法。該方法包括在反應(yīng)溫度下，在反應(yīng)器中將活化碳酸二芳酯與二羥基化合物進(jìn)行反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中所述反應(yīng)器包括加熱的頂蓋和在頂蓋和反應(yīng)混合物之間的開放空間。二羥基化合物包括在反應(yīng)溫度下大于或等于0.01千帕的蒸氣壓，反應(yīng)器中開放空間的溫度、頂蓋的溫度、或開放空間和頂蓋的溫度大于或等于具有最高熔融溫度的單體的熔融溫度。
文檔編號(hào)C08G64/30GK102812069SQ201180015432
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者J.G.阿古多, I.V.費(fèi)爾南德茲, D.D.弗斯特, M.A.薩洛蒙 申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司