[发明专利]使用弱酸的盐制备聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物的方法

说明书

本发明涉及在弱酸的盐存在下由特定聚碳酸酯和羟基芳基封端的聚硅氧烷出发制备聚硅氧烷‑聚碳酸酯嵌段共缩合物的方法。

本发明涉及在弱酸的盐存在下由特定的聚碳酸酯和羟基芳基封端的聚硅氧烷出发制备聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物的方法。

本发明进一步涉及通过根据本发明的方法已经获得的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物以及该共缩合物在注塑和挤出应用中的用途。

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切口冲击强度、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。根据这些性能，它们在一些情况下优于传统聚碳酸酯（基于双酚A的均聚碳酸酯）。

通常经由界面法由单体与光气出发进行这些共缩合物的工业制备。还已知经由熔融酯交换法使用碳酸二苯酯制备这些硅氧烷共缩合物。然而，这些方法的缺点在于为此所用的工业设备用于制备标准聚碳酸酯并因此设备尺寸大。在这些设备中制备特定的嵌段共缩合物由于这些产物体积较小而通常在经济上不可行。此外，为了制备该共缩合物所需的原料例如聚二甲基硅氧烷损伤设备，因为它们可导致设备或溶剂回路的污染。另外，需要有毒原料例如光气用于制备，或这些方法必需高的能量需求。

经由界面法制备聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物由文献已知并描述在例如US-A 3189 662、US-A 3 419 634、DE-B 3 34 782和EP 122 535中。

通过熔融酯交换法在催化剂存在下由双酚、碳酸二芳基酯和硅烷醇末端封端的聚硅氧烷制备聚硅氧烷碳酸酯嵌段共聚物描述在US 5 227 449中。所用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。然而已知与具有硅烷醇端基的二苯基硅氧烷相比，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提高的以逐渐减小的链长自缩合的倾向，使得因此以其形成那样将其并入该共聚物变得更困难。在该方法中形成的环状硅氧烷留在所述聚合物中并在电气/电子领域的应用中具有极其破坏性影响。

US 5 504 177描述了经由熔融酯交换由碳酸酯封端的硅酮与双酚和碳酸二芳基酯制备嵌段共聚硅氧烷碳酸酯。由于硅氧烷与双酚和碳酸二芳基酯极大的不相容性，将硅氧烷均匀并入聚碳酸酯基体中仅可经由熔融酯交换法极困难地完成，这如果发生的话。此外，由单体出发制备嵌段共缩合物的要求非常高。

EP 770636描述了使用特定催化剂由双酚A和碳酸二芳基酯出发制备嵌段共聚硅氧烷碳酸酯的熔融酯交换法。该方法的缺点同样是由单体出发合成共聚物的要求高。

US 5 344 908描述了经由两段法制备硅酮-聚碳酸酯嵌段共聚物，其中经由熔融酯交换法制备的OH封端的BPA低聚碳酸酯与氯封端的聚有机硅氧烷在有机溶剂和除酸剂的存在下反应。这样的两段法同样要求非常高并仅可困难地在工业规模设备中进行。

所有这些方法的缺点是在合成硅酮-聚碳酸酯嵌段共聚物的至少一个步骤中使用有机溶剂、使用光气作为原料和/或共缩合物的品质不足。更特别地，由单体出发合成所述共缩合物在界面法和特别是熔融酯交换法两者中的要求均非常高。例如在熔融法的情况下，必须采用小的相对负压和低温，以防止单体的汽化和因此导致的单体除去。仅在已经形成具有更高摩尔质量的低聚物的后续反应阶段中，才能采用更低压力和更高温度。这意味着该反应必须进行若干阶段且因此反应时间长。

为了避免上述缺点，还存在由商业聚碳酸酯出发的已知方法。这描述在例如US 5414 054和US 5 821 321中。在此，使传统聚碳酸酯与特定聚二甲基硅氧烷在反应性挤出法中反应。该方法的缺点在于使用高度活性的酯交换催化剂，其使得能够在挤出机中在短的停留时间内制备共缩合物。这些酯交换催化剂留在产物中，且如果真的发生的话也仅可使其不足地失活。因此，由如此制备的共缩合物制成的注塑件具有不足的老化特性，更特别是不足的热老化特性。此外，必需使用特定和因此昂贵的硅氧烷嵌段。