[发明专利]包含含硅氧烷的聚碳酸酯嵌段共缩合物的阻燃模制组合物

说明书

本发明涉及包含含硅氧烷的聚碳酸酯嵌段共缩合物的阻燃模制组合物，以及这些模制组合物的制备方法。本发明还涉及这些阻燃模制组合物在注射成型和挤出应用中的用途。

本发明涉及包含含硅氧烷的聚碳酸酯嵌段共缩合物的阻燃模制组合物，以及这些模制组合物的制备方法。本发明还涉及这些阻燃模制组合物在注射成型和挤出应用中的用途。

聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共缩合物已知具有与低温耐（缺口）冲击性、耐化学性和室外耐候性以及老化性质和阻燃性相关的良好性质。就这些性质而言，它们有时优于传统聚碳酸酯（基于双酚A的均聚碳酸酯）。

这些共缩合物的工业生产大多由单体通过使用光气的相界面法进行。这些硅氧烷共缩合物还已知可通过使用碳酸二苯酯的熔融酯交换法生产。这些方法的缺点在于所用工业装置用于生产标准聚碳酸酯，因此是大型的。在这些装置中生产特种嵌段共缩合物通常不经济，因为所述产品的量相对较小。该共缩合物的生产所需的原材料，例如聚二甲基硅氧烷也会不利地影响该装置，因为它们会污染该装置或溶剂循环系统。该生产还需要有毒原材料，如光气或在熔融酯交换法的情况下，具有高能量消耗。

通过相界面法生产聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物是文献中已知的并例如描述在美国专利说明书3 189 662、美国专利说明书3 419 634、DE-OS（德国公开说明书）3 34 782和EP 122 535中。

US 2013/0267665公开了使用羟基芳氧基官能的硅氧烷生产聚硅氧烷-聚有机嵌段共聚物。

US 5 227 449描述了由双酚、碳酸二芳基酯、硅烷醇封端的聚硅氧烷和催化剂通过熔融酯交换法生产聚硅氧烷-碳酸酯嵌段共聚物。此处所用的硅氧烷化合物是具有末端硅烷醇基团的聚二苯基-或聚二甲基硅氧烷调聚物。但是，已知随着在酸性或碱性介质中的链长降低，不同于具有末端硅烷醇基团的二苯基硅氧烷，这些具有末端硅烷醇基团的二甲基硅氧烷具有提高的自缩合趋势，由此抑制并入存在的共聚物中。在此形成的环状硅氧烷留在该聚合物中并在用于电气/电子行业时具有非常成问题的影响。

所有这些方法都具有在有机硅-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、使用光气作为原材料或共缩合物的质量不合格的缺点。特别地，由单体通过相界面法或尤其通过熔融酯交换法合成共缩合物非常复杂。在例如熔体法中，必须避免使用高真空和高温，以防止单体的蒸发和因此损失。仅在已形成具有相对较高摩尔质量的低聚物的后续反应阶段中才有可能使用较低压力和较高温度。这意味着该反应必须在许多阶段中进行，并且反应时间相应地长。

为避免上述缺点，也存在由市售聚碳酸酯开始的已知方法。这例如描述在US5414054、US 5821321和US 6,066,700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。该方法的缺点是使用能在挤出机中在短停留时间内生产该共缩合物的高活性酯交换催化剂。这些酯交换催化剂留在产物中并且不能灭活或只能不充分地灭活。由所得共缩合物制成的注射成型制品因此表现出不足的老化性能，特别是不足的热老化性能。还必须使用特种并因此昂贵的硅氧烷嵌段。

DE 19710081描述了在熔融酯交换法中由低聚碳酸酯和特定羟芳基硅氧烷生产上述共缩合物的方法。所述申请也描述了低聚碳酸酯的生产。但是，低聚碳酸酯的大规模工业生产对相对少量的特定共缩合物的生产而言是非常复杂的。这些低聚碳酸酯具有相对较低的分子量和相对较高的末端OH基团浓度。由于低聚碳酸酯的低链长，它们的酚式OH浓度通常高于1000 ppm。这种类型的产品通常不可购得，因此必须专门为共缩合物的生产而制备。但是，使用大规模工业装置生产少量前体是不经济的。这些前体中存在的杂质，例如残留溶剂、残留催化剂、未反应的单体等还使它们比基于聚碳酸酯的高分子量市售产品明显更具反应性。由于这些原因，在商业上没有提供适用于生产这些嵌段共缩合物的适当前体或芳族低聚碳酸酯。此外，DE 19710081中描述的方法不允许在短反应时间内生产嵌段共缩合物。低聚碳酸酯的生产和嵌段共缩合物的生产都经由多个阶段进行，停留时间总计远超过1小时。所得材料也不适用于生产共缩合物，因为最终产品具有由末端OH基团的高浓度以及由其它杂质，例如残留催化剂成分造成的不良颜色。