[发明专利]聚酯碳酸酯的制备和用途

说明书

技术领域

本申请涉及聚酯碳酸酯(polyester carbonate)，更具体是涉及制备聚酯碳酸酯的熔融酯交换法。

背景技术

由双官能的脂族羧酸和二羟基化合物通过界面方法制得聚酯碳酸酯已有描述，例如EP-A433 716、US-A4,983,706和US-A5,274,068。然而，如EP-A433 716所揭示的，在界面方法中只能用复杂且昂贵的过程才能加入大量的用于制备聚酯碳酸酯的已知羧酸。

US-A3,169,121中说明了用所谓吡啶方法加入芳族或脂族的二羧酸。

对于加入芳族二羧酸而言，酯交换方法是为人熟知的，例如揭示于US-A4,459,384。加入脂族二羧酸揭示于JP-A2000 248 057，就象通常的情况那样，在反应开始时共同加入所有单体并共同加热和/或缩合。

同样，JP-A3 203 926说明了一种加入脂族二羧酸的酯交换方法。在该方法中，二羧酸与芳族二羟基化合物和碳酸氢盐反应，碱金属或碱土金属化合物用作催化剂。除了加入二羧酸的比例之外，该文献并未给出关于可能发生的副反应或所得聚合物的固有色等更详细的信息。

用界面方法制得的聚酯碳酸酯具有良好的固有色，但含有少量的所用二羧酸的酐甚至是游离酸，这些物质都是不希望有的，参见EP-A926 177。然而，原则上该界面方法的目的是将二羧酸尽可能全部地混入聚酯碳酸酯，以使得产物中的酯键尽可能多，而酸或酸酐结构尽可能少，因为后者会损害聚酯碳酸酯的稳定性。

与此相反，用酯交换方法合成的聚酯碳酸酯尽管几乎不含酸酐结构，但通常具有很深的固有色，这又使得它被尽可能少地用于大多数应用。

发明内容

因此，本发明的目的是制备这样一种聚酯碳酸酯，它一方面含有尽可能多的酯键和尽可能少的酸或酸酐结构，而另一方面具有良好的固有色。

揭示了制备聚酯的酯交换方法。在该方法的第一阶段，在惰性气氛中加热含有至少一种二羟基化合物和至少一种碳酸二芳基酯的第一混合物形成低缩聚物。在第二阶段中，向上述低缩聚物中加入至少一种二羧酸形成第二混合物。在作为催化剂的季鎓类化合物的存在下将第二混合物加热至不高于290℃的温度，形成聚酯碳酸酯。在该方法的整个过程中形成的羟基芳基化合物(hydroxyaryl)通过减压蒸馏除去。

具体实施方式

用本发明的酯交换方法能出人意料地实现上述目的。

因此，本申请提供一种制备聚酯碳酸酯的方法，该方法通过碳酸二芳基酯与二羟基化合物和二羧酸的酯交换反应来进行，其特征在于在作为催化剂的季鎓化合物的存在下进行缩聚，只有在二羟基化合物低缩聚之后才加入二羧酸，温度不超过290℃。

此外，本申请还提供能用本发明方法获得的聚酯碳酸酯本身。

根据本发明的方法，在第一阶段中，将二羟基化合物和碳酸二芳基酯的混合物于惰性气氛中在减压下加热30-300分钟，较好是60-150分钟，最高可达200-290℃，较好是230-290℃，特别好是250-280℃，蒸馏除去形成的羟基芳基化合物组分。然后在第二阶段中加入二羧酸或二羧酸混合物，该反应混合物于不高于290℃的温度加热约60-200分钟，较好是90-180分钟，缩聚形成聚酯碳酸酯。在每个阶段，选择压力以使得能毫无问题地蒸馏除去羟基芳基化合物组分。

本发明所得的聚酯碳酸酯颜色浅，即其色数＜0.2，并含有特别少量的游离二羧酸或酸酐结构，因此，满足下式： Q = x + [ 10 ( 5 y + 4 z ) ] 2 x < 1.3 ]]>

式中，

Q是特征值，

x是聚酯碳酸酯中酯化酸的重量％，

y是聚酯碳酸酯中游离COOH的重量％，