[发明专利]通过含阻燃剂的聚碳酸酯组合物的醇解来制备二羟基芳族化合物

说明书

背景技术

本公开内容涉及从含有阻燃剂的聚碳酸酯组合物来制备二羟基芳族化合物(dihydroxy aromatic compound)和碳酸二烷基酯(dialkyl carbonate)的方法，以及尤其涉及通过包含含磷阻燃剂的双酚A聚碳酸酯组合物的甲醇分解来制备双酚A和碳酸二甲酯的方法。

聚碳酸酯可用于制备用于广泛范围应用的制品和部件，从汽车部件到电子设备。然而，聚碳酸酯不是可生物降解的并且可以存在显著量垃圾处理问题。因此，已作出努力来从聚碳酸酯废料中回收有价值的资源。

在存在催化剂的情况下，聚碳酸酯可以解聚以产生单体如双酚A和碳酸二甲酯。然而，具有挑战性的是，在废料尤其是消费后低纯度废料中解聚聚碳酸酯，这是因为这些废料含有除聚碳酸酯以外的各种化学物质。这些各种化学物质可以使催化剂中毒，污染产物，并使得方法昂贵和低效。因此，持续寻求允许从聚碳酸酯废料回收高质量产物的成本有效的方法。

发明内容

本公开内容提供了用于从包含聚碳酸酯和含磷阻燃剂的含有聚碳酸酯的组合物中回收二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯的方法。该方法包括在存在醇和具有不可中和基团(non-neutralizable group)的酯交换催化剂的情况下在70℃至200℃的温度和50毫巴至40巴的压力下，将含有聚碳酸酯的组合物加热足够的时间，以使聚碳酸酯解聚，从而提供二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯。

本公开内容还提供了用于制备聚碳酸酯的方法。该方法包括在存在醇和具有不可中和基团的酯交换催化剂的情况下在70℃至200℃的温度和50毫巴至40巴的压力下，加热含有聚碳酸酯的组合物足够的时间，以使聚碳酸酯解聚，从而提供二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯，含有聚碳酸酯的组合物包含聚碳酸酯和含磷阻燃剂；回收二羟基芳族化合物；以及使二羟基芳族化合物和羰基源聚合以提供聚碳酸酯。还提供了通过上述方法制备的聚碳酸酯。

还提供了用来制造碳酸二苯酯(diphenyl carbonate)的方法。该方法包括在存在醇和具有不可中和基团的酯交换催化剂的情况下在70℃至200℃的温度和50毫巴至40巴的压力下，加热含有聚碳酸酯的组合物足够的时间以使聚碳酸酯解聚，从而提供二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯，含有聚碳酸酯的组合物包含聚碳酸酯和含磷阻燃剂；回收碳酸二烷基酯；以及使碳酸二烷基酯与苯酚(酚)反应以提供碳酸二苯酯。

用于制造聚碳酸酯的可替换方法包括：在存在醇和具有不可中和基团的酯交换催化剂的情况下在70℃至200℃的温度和50毫巴至40巴的压力下，加热含有聚碳酸酯的组合物足够的时间以使聚碳酸酯解聚并产生二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯，含有聚碳酸酯的组合物包含聚碳酸酯和含磷阻燃剂；回收二羟基芳族化合物和碳酸二烷基酯；使碳酸二烷基酯与苯酚(酚)反应以提供碳酸二苯酯；聚合二羟基芳族化合物和碳酸二苯酯以提供聚碳酸酯。本公开内容还提供了通过上述方法制造的聚碳酸酯。

下文更具体地描述这些和其它非限制性特征。

具体实施方式

可以利用碱催化剂(base catalyst)来使聚碳酸酯解聚。然而，本发明人发现，当连同包含含磷阻燃剂的聚碳酸酯一起使用碱催化剂时，除非使用大量催化剂，否则聚碳酸酯的解聚是不完全的。例如，对于氢氧化钠，1.25％催化剂负载是无效的，而2.5％催化剂负载则导致完全转化。对于氢氧化钾，2.5％催化剂负载是无效的，而5％催化剂负载则导致完全转化。对于三乙胺，0.75％催化剂负载是无效的，而1.25％催化剂负载则导致完全转化。出人意外地，在存在含磷阻燃剂(即使少量)的情况下，具有不可中和基团的酯交换催化剂，例如钛酸四(异丙基)酯(tetra(isopropyl)titanate)、异丙醇铝(异丙氧化铝，三异丙氧基铝)和氧化二丁锡的使用使得聚碳酸酯完全解聚。在存在含磷阻燃剂如双酚A二(磷酸二苯酯)(bisphenol A bis(diphenyl phosphate))(BPADP)的情况下，进行醇解反应的能力是使得能够回收利用低价值聚碳酸酯的关键，这是因为这些聚碳酸酯可能包含显著量的阻燃剂。因而本公开内容的方法，通过采用特定的具有不可中和基团的酯交换催化剂，使得有效回收利用低价值聚碳酸酯。

如在本文中所使用的，“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的组成