CN102604066A - 聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法，属于阻燃材料技术领域。将聚二甲基硅氧烷、碳酸二苯酯和氯化镁催化剂加入到反应容器中，惰性气体保护，搅拌，加热进行熔融酯交换反应，反应结束后将产物降温；然后加入双酚A，惰性气体保护，搅拌，加热进行缩聚反应；洗涤，过滤，干燥，得到聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以用于阻燃PC或作为阻燃PC的协效剂；此酯交换法因为不使用剧毒的光气，安全，环保。

Description

聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法
技术领域
本发明涉及聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法，属于阻燃材料技术领域。
背景技术
通过共聚或添加含硅化合物来阻燃PC已有文献报道，Nodera等采用光气法合成出了聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯(PC-PDMS)共聚物，同时研究了二甲基硅氧烷的嵌段尺寸及添加纳米二氧化硅对共聚物阻燃性的影响。日本AsahiKasei公司的研究发现，支链型甲基苯基聚硅氧烷与微量的碱金属卤化物共混，能够使PC树脂获得UL94V-0的阻燃等级。美国Dow Coming和东丽有机硅公司的研究发现，采用少量具有特殊结构的聚硅氧烷与0.03％的甲苯磺酸钠共混，即可使PC树脂达到UL94V-0的阻燃等级。
发明内容
本发明的目的是为了提出聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法，该方法通过熔融酯交换法合成了不同硅含量的PC-PDMS共聚物，具体步骤为：
1)将聚二甲基硅氧烷(PDMS)、碳酸二苯酯(DPC)和氯化镁(MgCl2)催化剂加入到反应容器中，惰性气体保护，搅拌，加热进行熔融酯交换反应，反应结束后将产物降温至60～80℃；
2)将步骤1)中降温后的产物中加入双酚A，惰性气体保护，搅拌，加热进行缩聚反应；
3)将步骤2)得到的产物加入到二氯甲烷中，然后再用无水乙醇进行洗涤，过滤，将滤饼进行干燥，得到聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯(PC-PDMS)共聚物。
上述步骤1)中碳酸二苯酯(DPC)、氯化镁(MgCl2)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)的质量比为50～70∶3～10∶1；加热温度为150～180℃，加热时间为10～50min；
上述步骤2)中加入的双酚A的质量与步骤1)中加入的碳酸二苯酯(DPC)的质量比为1∶1～1.05；加热程序为：加热至150～170℃，保温40～60min；然后升温至171～200℃，保温40～60min；继续升温至240～270℃，抽真空，反应30～50min；
上述步骤3)中加入的二氯甲烷与步骤1)中加入的碳酸二苯酯(DPC)的比为4～10ml∶1g，加入的无水乙醇和二氯甲烷的体积比为6～20∶1。
有益效果
聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯(PC-PDMS)共聚物可以用于阻燃PC或作为阻燃PC的协效剂；此酯交换法因为不使用剧毒的光气，安全，环保。
附图说明
图1为实施例3制备的PC-10％PDMS共聚物的核磁共振氢谱谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
制备PDMS添加量为原料的1％的共聚物，称为PC-1％PDMS共聚物；
原料为：聚二甲基硅氧烷、碳酸二苯酯、MgCl2和双酚A，原料的总质量为50g，其中，聚二甲基硅氧烷的质量为0.5g、碳酸二苯酯的质量为25g、MgCl2的质量为1.5g、双酚A的质量为23g；
1)将0.5g的聚二甲基硅氧烷(PDMS)、25g的碳酸二苯酯(DPC)和1.5g干燥后的MgCl2置于250mL三口烧瓶中，氮气气体保护，搅拌，加热至165℃进行熔融酯交换反应，30min后将产物降温至80℃；
2)将步骤1)中降温后的产物中加入23g双酚A，氮气气体保护，搅拌，加热进行缩聚反应；加热程序为：升温至165℃保温1h，再升温至185℃保温1h，再升温至255℃后抽真空，反应40min；
3)将步骤2)得到的产物加入到100ml二氯甲烷中，然后再用600ml无水乙醇进行洗涤，反复洗涤3次，过滤，将滤饼进行干燥，得到PC-1％PDMS共聚物。
上述步骤1)的反应路线如下：
Figure BDA0000139273080000031
上述步骤2)的反应路线如下：
Figure BDA0000139273080000032
实施例2
制备PDMS添加量为原料的5％的共聚物，称为PC-5％PDMS共聚物；
原料为：聚二甲基硅氧烷、碳酸二苯酯、MgCl2和双酚A，原料的总质量为50g，其中，聚二甲基硅氧烷的质量为2.5g、碳酸二苯酯的质量为24g、MgCl2的质量为1.5g、双酚A的质量为22g；
制备方法同实施例1，得到PC-5％PDMS共聚物。
实施例3
制备PDMS添加量为原料的10％的共聚物，称为PC-10％PDMS共聚物；
原料为：聚二甲基硅氧烷、碳酸二苯酯、MgCl2和双酚A，原料的总质量为50g，其中，聚二甲基硅氧烷的质量为5g、碳酸二苯酯的质量为22.5g、MgCl2的质量为1.5g、双酚A的质量为21g；
制备方法同实施例1，得到PC-10％PDMS共聚物，其核磁共振氢谱谱图如图1所示，1H NMR采用北京布鲁克仪器有限公司的Bruker DMX400核磁共振谱仪，以DMSO为溶剂，除去TMS的内标峰，扫描次数为64次。

Claims (1)

1.聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的制备方法，其特征在于具体步骤为：
1)将聚二甲基硅氧烷、碳酸二苯酯和氯化镁加入到反应容器中，惰性气体保护，搅拌，加热进行熔融酯交换反应，反应结束后将产物降温至60～80℃；
2)将步骤1)中降温后的产物中加入双酚A，惰性气体保护，搅拌，加热进行缩聚反应；
3)将步骤2)得到的产物加入到二氯甲烷中，然后再用无水乙醇进行洗涤，过滤，将滤饼进行干燥，得到聚二甲基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；
上述步骤1)中碳酸二苯酯、氯化镁和聚二甲基硅氧烷的质量比为50～70∶3～10∶1；加热温度为150～180℃，加热时间为10～50min；
上述步骤2)中加入的双酚A的质量与步骤1)中加入的碳酸二苯酯的质量比为1∶1～1.05；加热程序为：加热至150～170℃，保温40～60min；然后升温至171～200℃，保温40～60min；继续升温至240～270℃，抽真空，反应30～50min；
上述步骤3)中加入的二氯甲烷与步骤1)中加入的碳酸二苯酯的比为4～10ml∶1g，加入的无水乙醇和二氯甲烷的体积比为6～20∶1。
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