[发明专利]聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇组合物

说明书

一种聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇组合物。该聚碳酸酯多元醇组合物包括：聚碳酸酯多元醇；以及表面具有10000至20000(unit/per platelet)金属阳离子的纳米硅片，其中，该聚碳酸酯多元醇的粘度为265至1520cps。

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯多元醇的制法，尤指一种借由纳米硅片催化碳酸酯类化合物与二醇化合物反应的聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇组合物。

背景技术

聚碳酸酯多元醇的透明性、耐热性、机械强度优越，广泛利用于电气、电子零件、汽车用零件、光学记录媒体、透镜等产业。

然而，一般传统聚碳酸酯多元醇制法是通过有机碳酸酯与多元醇于特定压力(1.5至100bar)及温度(100℃至300℃)下进行酯交换反应，反应过程中会有甲醇等醇类(取决于有机碳酸酯的种类)以及未反应的碳酸酯馏出，反应会添加含碱土金属或过渡金属的催化剂，这些催化剂的残留会影响聚碳酸酯多元醇的产物性质，故催化剂的选择及使用须审慎评估。因此，需要开发可于制程中简单移除的催化剂，或开发残留在产物中不会影响其性质的催化剂。

发明内容

本公开提供一种聚碳酸酯多元醇组合物，包含聚碳酸酯多元醇及表面具有10000至20000(unit/per platelet)金属阳离子的纳米硅片，其中，该聚碳酸酯多元醇具有粘度265至1520cps。

本公开提供一种聚碳酸酯多元醇的制法，包括：以碳酸酯类化合物与二醇化合物的总重为计算基准，将0.5至1.5wt％的表面具有约 10000至20000(unit/per platelet)金属阳离子的纳米硅片作为催化剂，加入含该碳酸酯类化合物与该二醇化合物的反应系统中，令该碳酸酯类化合物与该二醇化合物先进行升温反应，再进行降压反应，以得到聚碳酸酯多元醇。

具体实施方式

以下的具体实施例用以说明本公开的揭露内容，在阅读本说明书的揭露内容以后，本领域技术人员能轻易地理解其优点及功效。

本公开中，使用表面具有特定金属阳离子的纳米硅片作为催化剂，加入酯交换反应系统，利用表面的阳离子催化酯交换反应，反应终止后即可得聚碳酸酯多元醇，且纳米硅片分散于其中。一方面，纳米硅片留在聚碳酸酯多元醇中，不会对聚碳酸酯多元醇造成负面影响，另一方面，亦简化了过去需另添加无机填充粒子以提高材料物性的制程。

具体而言，本公开的纳米硅片作为催化剂，用于酯类化合物(或具体为碳酸酯化合物)与二醇化合物所进行的酯交换反应，以合成含纳米硅片的聚碳酸酯多元醇，形成聚碳酸酯多元醇组合物。借由纳米硅片特殊的高比表面积特性以及其表面具有的阳离子，可大幅增加催化反应的效率，包括产率与产物粘度的提升，得到较大分子量的产物。一方面，可避免一般金属催化剂的残留影响聚碳酸酯多元醇的产物性质，另一方面，由于以此法合成的聚碳酸酯多元醇已导入无机纳米硅片材料，因此后续进一步合成或改质聚氨酯(polyurethanes；PU)及聚酯 (polyester)时，无须额外添加，即可得到含有纳米硅片的聚氨酯及聚酯，提升物性。

前述碳酸酯类化合物可为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1,2-亚丁基碳酸酯、甘油1,2-碳酸酯、碳酸二甲基酯、碳酸二乙基酯、碳酸甲乙酯、叔丁基苯基碳酸酯、碳酸二苯酯、碳酸二苄酯、苄基苯基碳酸酯、愈创木酚碳酸酯(guaiacol carbonate)、二-2-吡啶基碳酸酯、1,3- 二恶烷-2-酮、(R)-(+)-4-(甲氧基甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、(S) -(-)-4-(甲氧基甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮或上述的组合。

前述二醇化合物可为乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二甘醇、聚乙二醇、聚丙烯二醇、聚四氢呋喃、双酚-A或上述的组合。