[發明專利]純化聚碳酸亞烴酯的方法

有效

• 申請號: 201280044028.4
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN103842406B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 卡洛斯·巴雷托·索勒爾;西夫·博迪爾·弗里德里克森;艾斯彭·奧姆德森
• 申請（專利權）人: 諾尼IP股份有限公司
• 主分類號: C08G64/00
• 分類號: C08G64/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及一種制備和分離聚碳酸酯，尤其是聚碳酸亞烴酯（PAC）的方法，尤其是涉及一種具體純化方法的應用。本發明還涉及到用所述方法制備的聚碳酸亞烴酯并由此制成的制品。

背景技術

直到最近，聚碳酸亞烴酯還是有限的商業應用。聚碳酸亞烴酯在電子工業作為犧牲聚合物被使用，而很少有其他的應用。在其他行業，由于聚碳酸亞烴酯的相對熱不穩定性，聚碳酸亞烴酯的其他應用受到限制。

本專利發明人實現了聚碳酸亞烴酯對環境友好的潛力。在所述聚碳酸亞烴酯形成中二氧化碳的使用提供了一種對二氧化碳有利的下沉，并因此所述聚合物基于像聚烯烴的材料，提供了一種可供替代化石燃料的環境友好的選擇。因此對于多種PAC在工業上的應用有顯著的益處。

如上所述，聚碳酸亞烴酯的商業應用由于較低的熱不穩定性受到限制。而且，所述聚合物的熱分解發生在相當低的溫度下，例如對于聚碳酸丙烯酯（PPC）在180℃下分解。所述性能嚴重限制了多種聚碳酸亞烴酯在商業規模上的加工性能。因此，為了提高多種聚碳酸亞烴酯的適用性，正在尋找增加性能的方法和處理窗口。聚碳酸亞烴酯的交聯是一種正在研究的路線，至今，已經取得了一些進展。

然而，這仍然需要一些新方法來生產大量的聚碳酸亞烴酯，所述聚碳酸亞烴酯具有有益的性能，如增強的熱穩定性。尤其是，本發明人尋找了制備對本領域技術人員所需要的聚碳酸亞烴酯新方法，所述聚碳酸亞烴酯具有更高的玻璃化轉變溫度和/或增強的更高溫度的熱穩定性。

本發明的發明人已經驚人地完善了聚合物純化過程的精確控制，從而帶來具有改良熱性能的聚合物。由此產生的材料表現出有益的性能，尤其在硬度和熱穩定性方面。

而且，本發明人發現純化在缺少有機溶劑時可以順利地受到影響。在典型的脂肪族聚碳酸酯的凈化過程中，有機溶劑的使用是常規的。形成的聚合物包含催化劑殘留，并且為了除去所述催化劑殘留，有機溶劑通常被使用，尤其是氯化溶劑，例如氯仿和二氯甲烷。使用的所述溶劑的用量很大。盡管所述溶劑循環使用，再利用的溶劑仍然需要昂貴的分離和凈化過程。

有機溶劑還被認為從形成的聚碳酸酯中除去特定雜質是必不可少的。例如，環氧丙烷和二氧化碳的聚合作用形成聚碳酸丙烯酯，并且也可能形成碳酸丙烯酯。所述化合物作為塑化劑被認為導致熔體破裂，并使樹脂發粘。為了除去所述雜質，二氯甲烷和甲醇或其它溶劑和抗溶劑的使用是常規的。典型地，這個過程包括液液萃取，在聚碳酸酯溶解在溶劑后，聚碳酸酯材料用酸性水溶液洗滌并隨后添加像甲醇的非溶劑沉淀所述聚碳酸酯。

然而，所述有機溶劑也可以溶解所述聚碳酸酯的低聚物部分。所述有機溶劑也可以去除其中具有高醚鍵含量的所述PAC的部分。同時，為了減少遷移，除去所述低聚物的一部分也被認為是有利的，有機溶劑的大量丟失也可能很明顯。有用的PAC可以簡單的用有機溶劑去除。

在Polymer?degradation?and?stability80(2003)141-147，Peng提出了封端作為一種通過在低溫下降低聚碳酸亞烴酯的羥基端組的鏈解來改善聚合物穩定性的手段。Peng實現了在有機溶劑中的封端。在一個類似的文獻J?Appl?Polm?Sci?vol120,3565-3573(2011)中，Yao等通過與馬來酸酐的熔融共混實現了上述結果。此外，依據Yu等在J?Appl?Polm?Sci?vol120,690-700(2011)所述，熱穩定性可以通過添加硬脂酸鈣和硬脂酸得到進一步改善。

因此，各種各樣的方法可以用來改善熱穩定性。但是，使用酸的量很高，尤其是用于封端。用現有技術制得的具有增強熱穩定性的樹脂會存在酸殘留，所述酸殘留對于進一步加工處理（機械的腐蝕）和應用（酸殘留的遷移）是一種問題。

在本發明中，由于產品經過所述處理洗滌部分徹底的洗滌，所述酸殘留的用量將會更低。此外，在現有技術中，使用的方法不能充分地除去不想要的副產品，同樣在聚合物中剩余不需要的高溶劑殘留。另外，在現有技術中，從溶劑混合物中的沉淀方法由于團聚這一問題，也不能得到適于進一步處理的聚合物顆粒。

發明內容

因此，從本發明所述的一種用于純化聚碳酸亞烴酯方法的第一方面來看，所述方法包含步驟：

（1）將所述聚碳酸亞烴酯添加到不含有任何有機溶劑的水中以形成固液混合，所述聚碳酸亞烴酯的粒徑小于20mm，優選小于5mm；

（2）加熱所述固液混合到高達200℃的高溫；并

（3）除去水相并可選地干燥殘留物。

從另一方面來看，本發明提供了一種純化聚碳酸亞烴酯的方法，所述方法包含步驟：