[发明专利]一种芳香族聚碳酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚碳酸酯领域，更具体的说本发明涉及一种芳香族聚碳酸酯及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯（PC）是相应于碳酸的聚酯的总称，可分为脂肪族聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯。芳香族聚碳酸酯是指主链结构为苯环基团的聚碳酸酯，是性能优异的工程塑料，特别如双酚A聚碳酸酯，具有耐冲击性、透明性、无毒无污染、尺寸稳定性、介电性优良的特点，因此在众多领域都有广泛的应用，如电子电器、薄膜、汽车、包装、医疗、建筑等等。已知的，对于芳香族聚碳酸酯，由于主链为刚性的苯环结构，加工过程分子链被迫取向而解取向又比较困难，成型后被取向的链有恢复自然状态的趋势，但由于整个分子链已经被冻结及大分子链之间的相互作用等原因，易造成制品存在残留应力，而残余应力的存在又造成产品应力开裂、翘曲变形等质量劣化现象。

为了消除残留应力，已知的方法可在树脂中添加抗应力开裂剂，如专利CN101974217A、CN103319875A等所示，然而引入抗应力开裂剂往往会以牺牲聚碳酸酯其它性能为前提，如透明性、光学性能等等，同时也造成了生产成本的升高。另一种有效的方式是退火处理，即在低于树脂玻璃化转变温度10～20℃条件下进行热处理以消除应力。尽管退火处理可以使内应力松弛，但也会使分子排列趋于紧密，引起产品力学性能发生变化，特别如脆性转变，冲击性能下降等，从而造成产品合格率降低，增加了生产成本。已有研究表明，退火处理后引起的这种脆性转变是由于退火处理提高了PC分子链的堆砌程度，降低了自由体积，主链上的小基团或小链段及大链段的运动受到了不同程度的限制，不利于外界负荷的快速松弛，从而影响到了材料的韧脆性（柯毓才,马喜茹,潘平来等,热处理对PC的β转变与韧脆性的影响,高分子材料科学与工程,1992,56-60）。

另外，US4839458A公开了一种芳族聚碳酸酯的制备方法，包括使用光气作为原料和二氯甲烷作为有机溶剂，将二羟基二芳基化合物、任选存在的二胺化合物或酰氯聚合。

JPS49133494公开了一种颜色和热稳定性聚碳酸酯的制备方法，包括让双酚A、反应速度低于双酚A的二醇、光气在碱水溶液和惰性有机溶剂的存在下反应。

JPH01292031公开了一种用于光学器件的含有聚碳酸酯的耐热树脂组合物，其中，聚碳酸酯共聚物通过使双酚和2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇与光气在酸捕集剂和溶剂的存在下，任选在催化剂的存在下直接反应。

日本特开平10-292037公开了一种聚碳酸酯，其中聚碳酸酯链中含有二醇残基，二醇残基由摩尔比为5/95/45/55的1,6-己二醇残基和新戊二醇残基构成。

发明内容

鉴于上述现有技术中的问题，本发明者进行了深入研究，结果，出乎意料地发现，在刚性的芳香族聚碳酸酯树脂主链中引入适量柔性结构分子，不影响树脂固有优异性能，并且使树脂在成型过程中分子链解取向变得容易以及在退火处理过程后提高了链段的运动能力，从而降低内应力残留，解决了树脂退火处理脆性转变问题，增强了树脂的实际使用性能和效果。

为了解决上述问题，本发明提供了一种芳香族聚碳酸酯及其制备方法。该芳香族聚碳酸酯的主链结构中含有非芳香结构的小分子偶联基团，该芳香族聚碳酸酯可采用界面缩聚法进行合成。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供了一种芳香族聚碳酸酯，其特征在于，主链含有非芳香结构的小分子偶联基团－O－[R₁－O]_k－或－N－[R₁－N]_k－，其中R₁是亚乙基、亚丙基或亚丁基和k是1-8，优选是2-6，更优选2-4，例如3。

优选的是，芳香族聚碳酸酯的主链含有非芳香结构的小分子偶联基团－O－[R₁－O]_k－或－N－[R₁－N]_k－，该芳香族聚碳酸酯具有如下所示的通式：

其中，X和Y各自独立地表示氢原子、卤原子、C1-C6烃基(优选C1-C3)、C1-C6卤代烃基(优选C1-C3)、C1-C6烷氧基(优选C1-C3)、硝基、氰基；

A为C2-C6二价烃基(优选C2-C3)、C2-C6卤代二价烃基(优选C2-C3)、－S－，－SS－，－O－，－S（O）－，或－S（O）₂－；