[發明專利]聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇組合物

有效

• 申請號: 201811570856.7
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109988296B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 吳信忠;呂奇明;沈圣彥;林江珍
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C08G64/30
• 分類號: C08G64/30;C08G64/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 孫梵

一種聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇組合物。該聚碳酸酯多元醇組合物包括：聚碳酸酯多元醇；以及表面具有10000至20000(unit/per platelet)金屬陽離子的納米硅片，其中，該聚碳酸酯多元醇的粘度為265至1520cps。

技術領域

本發明涉及聚碳酸酯多元醇的制法，尤指一種借由納米硅片催化碳酸酯類化合物與二醇化合物反應的聚碳酸酯多元醇的制法及聚碳酸酯多元醇組合物。

背景技術

聚碳酸酯多元醇的透明性、耐熱性、機械強度優越，廣泛利用于電氣、電子零件、汽車用零件、光學記錄媒體、透鏡等產業。

然而，一般傳統聚碳酸酯多元醇制法是通過有機碳酸酯與多元醇于特定壓力(1.5至100bar)及溫度(100℃至300℃)下進行酯交換反應，反應過程中會有甲醇等醇類(取決于有機碳酸酯的種類)以及未反應的碳酸酯餾出，反應會添加含堿土金屬或過渡金屬的催化劑，這些催化劑的殘留會影響聚碳酸酯多元醇的產物性質，故催化劑的選擇及使用須審慎評估。因此，需要開發可于制程中簡單移除的催化劑，或開發殘留在產物中不會影響其性質的催化劑。

發明內容

本公開提供一種聚碳酸酯多元醇組合物，包含聚碳酸酯多元醇及表面具有10000至20000(unit/per platelet)金屬陽離子的納米硅片，其中，該聚碳酸酯多元醇具有粘度265至1520cps。

本公開提供一種聚碳酸酯多元醇的制法，包括：以碳酸酯類化合物與二醇化合物的總重為計算基準，將0.5至1.5wt％的表面具有約 10000至20000(unit/per platelet)金屬陽離子的納米硅片作為催化劑，加入含該碳酸酯類化合物與該二醇化合物的反應系統中，令該碳酸酯類化合物與該二醇化合物先進行升溫反應，再進行降壓反應，以得到聚碳酸酯多元醇。

具體實施方式

以下的具體實施例用以說明本公開的揭露內容，在閱讀本說明書的揭露內容以后，本領域技術人員能輕易地理解其優點及功效。

本公開中，使用表面具有特定金屬陽離子的納米硅片作為催化劑，加入酯交換反應系統，利用表面的陽離子催化酯交換反應，反應終止后即可得聚碳酸酯多元醇，且納米硅片分散于其中。一方面，納米硅片留在聚碳酸酯多元醇中，不會對聚碳酸酯多元醇造成負面影響，另一方面，亦簡化了過去需另添加無機填充粒子以提高材料物性的制程。

具體而言，本公開的納米硅片作為催化劑，用于酯類化合物(或具體為碳酸酯化合物)與二醇化合物所進行的酯交換反應，以合成含納米硅片的聚碳酸酯多元醇，形成聚碳酸酯多元醇組合物。借由納米硅片特殊的高比表面積特性以及其表面具有的陽離子，可大幅增加催化反應的效率，包括產率與產物粘度的提升，得到較大分子量的產物。一方面，可避免一般金屬催化劑的殘留影響聚碳酸酯多元醇的產物性質，另一方面，由于以此法合成的聚碳酸酯多元醇已導入無機納米硅片材料，因此后續進一步合成或改質聚氨酯(polyurethanes；PU)及聚酯 (polyester)時，無須額外添加，即可得到含有納米硅片的聚氨酯及聚酯，提升物性。

前述碳酸酯類化合物可為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、1,2-亞丁基碳酸酯、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、碳酸二芐酯、芐基苯基碳酸酯、愈創木酚碳酸酯(guaiacol carbonate)、二-2-吡啶基碳酸酯、1,3- 二惡烷-2-酮、(R)-(+)-4-(甲氧基甲基)-1,3-二氧戊環-2-酮、(S) -(-)-4-(甲氧基甲基)-1,3-二氧戊環-2-酮或上述的組合。

前述二醇化合物可為乙二醇、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、聚四氫呋喃、雙酚-A或上述的組合。