[发明专利]包含双酚化合物的聚碳酸酯聚合物

说明书

技术领域

本发明公开涉及聚合物以及用于制备和使用它们的方法。具体地，本发明公开涉及包含双酚化合物的聚碳酸酯聚合物和制备它们的方法。

背景技术

在很多情况下，可以借助于一种或多种芳香族二羟基单体通过熔融或界面聚合方法一起反应形成聚碳酸酯均聚物和共聚物来赋予聚碳酸酯和其他聚合物期望的性质。在此情况下，通常期望获得单体沿聚合主链的无规并入以达到期望的物理性质。由于单体反应活性的固有差别，这通过熔融或界面聚合法基本上很难达到。当芳香族二羟基化合物与存在的脂肪族二醇如仲醇，例如，如环丁二醇类共聚时其变得更加具有挑战性，因为其pKa大于常用的双酚。这类化合物的有效聚合包括很多权衡（trade-offs，得失）。例如，一方面可以通过改变引入到体系中的催化剂的量来弥补低反应活性，但是温度和反应时间将固有地造成最终聚合物质的较低的光学性质（例如，黄度和透明度）。

由某些环丁二醇类如由四甲基环丁二醇（TMCBD）和芳香族二羟基化合物如双酚A（BPA）制备聚合物是已知的。然而，聚合物的制备使用溶剂和高温。美国专利号US3,326,855、US3,313,777、US3,546,331、US3,546,332、US3,541,200、US3,375,210、和US3,674,623披露了由TMCBD制备的这类聚合物。美国专利US5,965,688披露了通过包括脂肪族卤甲酸酯（该反应前制备的）与芳基二羟基化合物的界面聚合用于制备含四甲基环丁二醇的聚碳酸酯的方法。

本发明的反应涉及TMCBD的双酚的聚合，其允许与其他二羟基化合物的共聚。

发明内容

在各个实施方式中，公开了聚合物以及用于制备和使用它们的方法。在一个具体的实施方式中，提供通过界面反应聚合TMCBD-双酚用于制备聚合物的方法。

在以下描述的各个实施方式中，应当理解的是任何列举的取代基可以与任何其他取代基组合。在一些实施方式中，提供包含衍生自式I化合物的单元的聚合物，

其中，m和p可以是相同的或不同的，且各自是0-4的整数；每个R₁和R₂是相同的或不同的，且各自独立地选自以下各项中的一种或多种：卤素、C₁-C₁₂烷基、C₁-C₆脂肪族基、C₃-C₆脂环基（cycloaliphatic）、C₁-C₁₂烷氧基和C₁-C₁₂烷基酯基；并且R₃、R₄、R₅和R₆是相同的或不同的，且各自独立地选自氢和C₁-C₂脂肪族基中的一种或多种。

在某些方面中，式I的化合物包含式Ia的四甲基环丁二醇-2,5-二(4-羟基苯甲酸酯)

在一些实施方式中，聚合物可以是均聚物或共聚物，并且选自聚碳酸酯、聚氨酯、聚脲、聚芳基化合物（多芳基化合物，polyarylate）、聚酯、聚醚、聚醚酰胺、聚甲酰基（聚甲醛，polyformal）和聚苯醚中的一种或多种。

在多个实施方式中，聚合物可以是进一步包含衍生自式V单元的共聚物：

其中，Z是芳香族部分或者脂肪族部分。

在某些实施方式中，聚合物可以包含式II的单元

其中，m和p可以是相同的或不同的，且各自是0-4的整数；每个R₁和R₂是相同的或不同的，且各自独立地选自以下各项中的一种或多种：卤素、C₁-C₁₂烷基、C₁-C₆脂肪族基、C₃-C₆脂环基、C₁-C₁₂烷氧基和C₁-C₁₂烷基酯基；并且R₃、R₄、R₅和R₆是相同的或不同的，且各自独立地选自氢和C₁-C₂脂肪族基中的一种或多种；且n是1至500的整数。