[发明专利]聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物

说明书

本发明涉及包含特定的重排结构并具有改进的流变性能和熔体稳定性的聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物，还涉及由这些聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物制成的模塑品和挤出物。

本发明涉及包含特定的重排结构并具有改进的流变性能和熔体稳定性的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物，并且还涉及由这些聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物制成的模塑品和挤出物。

已知聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物在低温冲击强度或低温缺口冲击强度、耐化学性和户外耐候性以及老化性能和阻燃性方面具有良好性能。就这些性能而言，它们在某些情况下优于常规的聚碳酸酯(基于双酚A的均聚碳酸酯)。

工业上制备这些共缩合物从单体出发，通常经由采用光气的界面法。另外，已知可使用碳酸二苯酯通过熔融酯交换法制备这些硅氧烷共缩合物。然而，这些方法的缺点在于用于此目的的工业设备也用于制备标准聚碳酸酯，并因此具有大的设备规模。在这样的设备中制备特定的嵌段共缩合物通常因为这些产物的批量较小而在经济上可不行。此外，用于制备共缩合物所需的原料例如聚二甲基硅氧烷会损害设备，因为它们可以污染设备或溶剂回路。此外，该制备要求有毒的原料(如光气)，或这些方法需要高的能源需求。

经由界面法制备聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是从文献中已知的，并且描述在例如US-A 3 189 662、US-A 3 419 634、DE-B 3 34 782和EP 122 535中。

US 5 227 449中描述了在催化剂的存在下通过熔融酯交换法由双酚、碳酸二芳酯和硅烷醇端基封端的聚硅氧烷制备聚硅氧烷碳酸酯嵌段共聚物。所用的硅氧烷化合物是具有硅烷醇端基的聚二苯基硅氧烷或聚二甲基硅氧烷调聚物。然而，已知相比于具有硅烷醇端基的二苯基硅氧烷，这样的具有硅烷醇端基的二甲基硅氧烷在酸性或碱性介质中具有增加的以逐渐减少的链长度自缩合的趋势，因此以其形成那样将其结合到共聚物中更加困难。在此过程中形成的环状硅氧烷保留在聚合物中并且对电气/电子领域的应用具有特别破坏性的影响。

US 5 504 177描述了通过熔融酯交换法由碳酸酯封端的聚硅氧烷(silicone)连同双酚和碳酸二芳酯制备嵌段共聚硅氧烷碳酸酯。因为硅氧烷与双酚和碳酸二芳酯的极大不相容性，所以经由熔融酯交换法将硅氧烷均匀地结合到聚碳酸酯基质中会遭遇很大的困难(如果存在的话)。此外，从单体出发制备所述嵌段共缩合物是非常苛刻的。

所有这些方法的缺点是在聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物的合成的至少一个步骤中使用有机溶剂、使用光气作为原料和/或共缩合物的质量不足。更具体地说，由单体出发合成共缩合物是非常苛刻的，无论是在界面法中还是特别在熔融酯交换法中。例如，在熔融方法的情况下，必须采用小的相对负压和低温以防止单体的汽化和由此导致的单体的去除。仅在其中具有较高摩尔质量的低聚物已经形成的后期的反应阶段中可以采用更低的压力和更高的温度。这意味着，该反应必须经过若干个阶段来进行，并且反应时间相应较长。此外，还存在生产过程残余物(如低分子硅氧烷组分)残留在共缩合物中的风险。

已知的是支化可具有对聚碳酸酯的流变性能的影响。例如，支链的聚碳酸酯表现出高结构粘度。这被用于挤出方法，例如水瓶或多层状片材(multi-skin sheets)的生产。此类支链聚碳酸酯的制备是公知的，并且描述在EP 649724中。除了经由采用光气的界面法制造支链聚碳酸酯，经由熔融酯交换法来制备支链聚碳酸酯也是已知的，并且描述在EP2374829中。在这些方法中，通过使用多官能化合物来实现支化，如1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。有趣的是，这些缺陷结构也能导致支化，但它们具有对所得的聚碳酸酯在其加工过程中的流变性的不利影响(EP 2374829)。

DE 19710081描述了从低聚碳酸酯和特定的羟基芳基硅氧烷出发制备在熔融酯交换法中提及的共缩合物的方法。在该申请中还描述了低聚碳酸酯的制备。然而，用于制备相对较小批量的特定的共缩合物的低聚碳酸酯的工业规模制备是非常昂贵和不便的。此外，由于高浓度的OH端基和其它杂质(例如催化剂残余物成分)导致最终产品中的颜色较差，因此所得到的材料不适用于制备共缩合物。