[发明专利]制备含异山梨醇的聚碳酸酯的方法

说明书

背景技术

对由得自生物质的材料制备聚合物有强烈的兴趣。二醇1，4：3，6-二脱水-D-山梨醇(下文称为异山梨醇)易于从可再生资源如糖和淀粉制备。根据以下反应方案，可以由得自生物质的淀粉通过水解、氢化、和脱水反应制备异山梨醇。

已经发现与由其它单体组分、尤其是含有双酚型化合物的那些制备的聚碳酸酯相比，在聚合反应中使用异山梨醇产生品质较差的聚碳酸酯。这些性质包括聚合物较差的颜色品质，以及降低的机械性质，如熔体粘度。需要改进采用异山梨醇作为单体组分制造的聚合物的性质。

发明内容

本发明的发明人发现，使用从不同供货商获得的异山梨醇制造聚碳酸酯，即使采用相同或类似的反应条件，仍产生具有不同颜色性质的聚碳酸酯产品。进行研究以确定是什么导致聚合物之间的颜色变化，并且确定了，用于形成异山梨醇的中间反应物山梨醇对聚合物产品的颜色性质有不利作用。本发明的发明人还发现，来自不同供应商的异山梨醇有不同量的山梨醇存在于异山梨醇中，其导致在制造的聚碳酸酯内形成颜色体(color body)。不限于特定机理，本发明的发明人相信，山梨醇在升高的聚合反应温度和长反应时间下反应形成颜色体。

本发明提供了用于解决当前认识到的问题的可一起或分开使用的至少两种方法。首先，如存在，优选在聚合形成聚碳酸酯前将山梨醇从异山梨醇除去。其次，可对聚碳酸酯产品进行处理以降低聚合后得自山梨醇的颜色体的量。通过利用本发明的方法，本发明的发明人已发现，与过去的含异山梨醇的聚合物相比，含异山梨醇的聚碳酸酯产品可制备成具有优异的性质，包括优异的颜色。

在一种实施方式中，本发明提供制造含异山梨醇的聚碳酸酯的方法。该方法包括以下步骤：

(i)提供包含异山梨醇的第一单体组分，

(ii)进行选自以下的单体组分调节步骤：(a)对所述第一单体组分测试山梨醇的存在，如山梨醇存在，对所述第一单体组分进行处理以将所述第一单体组分中山梨醇的水平降低至低于0.10摩尔％的量，和(b)对所述第一单体组分进行处理以将所述第一单体组分中山梨醇的水平降低至低于0.10摩尔％的量，

(iii)通过将碳酸二芳酯和催化剂加入所述第一单体组分中而形成反应混合物，和

(iv)使所述反应混合物在聚合条件下反应以构建分子量，从而制造含异山梨醇的聚碳酸酯。

在另一种实施方式中，本发明提供制造含异山梨醇的聚碳酸酯的进一步方法。所述方法包括以下步骤：

(i)通过在聚合条件下在聚合催化剂的存在下使异山梨醇与碳酸二芳酯反应来制备聚碳酸酯，和

(ii)进行选自以下的聚碳酸酯处理步骤：(a)对步骤(i)中制备的聚碳酸酯测试与¹H-NMR谱中位于约2.55ppm的化学位移处的¹H-NMR峰相关的得自山梨醇的颜色体的存在，如果所述得自山梨醇的颜色体存在，对步骤(i)中制备的聚碳酸酯进行处理以降低所述得自山梨醇的颜色体的水平，和(b)对步骤(i)中制备的聚碳酸酯进行处理以降低所述得自山梨醇的颜色体的水平，从而制造含异山梨醇的聚碳酸酯产品。

通过利用本发明的方法，能够制备与现有技术的那些相比具有更优异的性质的含异山梨醇的聚碳酸酯。在进一步的实施方式中，本发明提供包含得自异山梨醇的重复单元和得自活化碳酸二芳酯的残余物的聚碳酸酯。该聚碳酸酯具有与得自异山梨醇的重复单元相关的¹H-NMR峰。该聚碳酸酯含有不大于最大允许量的得自山梨醇的颜色体，其中如果得自山梨醇的颜色体存在于所述聚碳酸酯中，则所述聚碳酸酯具有与得自山梨醇的颜色体相关的¹H-NMR峰。当与得自山梨醇的颜色体相关的¹H-NMR峰的积分面积除以与得自异山梨醇的重复单元相关的¹H-NMR峰的结合积分面积为0.025时，存在最大允许量的得自山梨醇的颜色体。

附图说明

图1、2、4、和6A-7为实施例部分中获得的结果的图示。

图3为实施例部分中使用的反应器系统的示意图。

图5和8-10为¹H-NMR分析谱。

具体实施方式

通过参考以下详细描述的本发明的优选实施方式和本文包含的实施例，将可更容易地理解本发明。本发明涉及通过聚合反应制造的含异山梨醇的聚碳酸酯，和由异山梨醇形成聚碳酸酯的方法。