CN115010914A - 硅氧烷共聚碳酸酯、制备方法及包含其的聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents

硅氧烷共聚碳酸酯、制备方法及包含其的聚碳酸酯树脂组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硅氧烷共聚碳酸酯、制造方法及含其的聚碳酸酯树脂组合物,所述硅氧烷共聚碳酸酯的主链包含式(I)所示的聚碳酸酯结构单元、式(II)所示的支化聚硅氧烷结构单元,以及式(Ⅲ)所示的线型聚硅氧烷链段。包含本发明的硅氧烷共聚碳酸酯的树脂组合物具有优异的耐化学性能、以及低温抗冲击性能。

Description

硅氧烷共聚碳酸酯、制备方法及包含其的聚碳酸酯树脂组 合物
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种含支化结构的硅氧烷共聚碳酸酯及其制备方法,以及包含该共聚物的树脂组合物。
背景技术
聚碳酸酯(PC)是衍生自双酚和光气或它们的衍生物的线性热塑性树脂。聚碳酸酯具有许多期望性能如透光率、良好的冲击强度和较高的热变形温度等,在汽车、电子设备、建筑、计算机、航空航天等领域都具有广泛的应用。但聚碳酸酯和它们与乙烯基聚合物的共混物不是固有地不易燃的,并且常规PC仍存在耐湿热老化性能相对较差,耐溶剂性能较差,触碰溶剂后易出现应力开裂,低温下的冲击性能较差等缺陷,限制了在低温场所的应用等。
另一方面,已知可以通过对聚碳酸酯材料改性的方法提高其耐低温性能,如通过加入硅系改性及以共混的方式提高聚碳酸酯低温抗冲击强度;也可以通过聚碳酸酯与聚硅氧烷共聚的方式提高其耐低温性能,且该方法较上述共混改性手段具有更加可靠和更加优异的性能,在阻燃性、耐低温冲击性、耐化学腐蚀性、耐老化性等方面表现突出。已被广泛用于生产消费电子盖板、护套、支架,头盔,新能源汽车充电桩、充电枪等产品。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物及其树脂材料的阻燃、耐低温、耐化学腐蚀、耐老化等特殊性能与聚硅氧烷有着密切的关系,因此聚合时聚硅氧烷单体的性能会明显影响聚合后共聚物及其树脂材料的性质。目前公开的现有技术中,例如CN 201080055804.1通过采用70~1000重复单元的聚硅氧烷单体,制备硅氧烷共聚碳酸酯,但是该方案制备的硅氧烷共聚碳酸酯无法实现材料在-60℃下的低温韧性;例如CN 201710159031.5采用一锅法制备硅氧烷共聚碳酸酯,即聚硅氧烷单体、双酚A、以及光气同步加入,该方案可实现材料在-50℃下的韧性,未提及材料在-60℃下的低温性能;且目前公开的硅共聚PC技术方案中,没有从聚硅氧烷单体的结构入手,来提升硅氧烷链段的相区尺寸,例如CN201580058267.9、CN201280051051.6、CN201710239254.2等均采用线型聚硅氧烷单体进行共聚,但其产品的低温韧性以及耐化学性能还有待于提升。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明提出一种含大硅氧烷相区尺寸的硅氧烷共聚碳酸酯及其制备方法,以及包含该共聚碳酸酯的聚碳酸酯树脂组合物,其具有优异的耐化学性能以及低温抗冲击性能。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种硅氧烷共聚碳酸酯,所述硅氧烷共聚碳酸酯包括:
1)式(Ⅰ)所示的聚碳酸酯链段,
Figure BDA0003722973000000021
2)式(Ⅱ)所示的支化聚硅氧烷链段,
Figure BDA0003722973000000022
3)任选地,还包括式(Ⅲ)所示的线型聚硅氧烷链段,
Figure BDA0003722973000000031
式(Ⅰ)中,R1和R2分别独立地表示氢、卤素、碳数1~20的烷基、碳数4~20的环烷基或碳数6~20的芳基;a和b独立地表示0~4的整数;X表示单键、醚键、羰基、硫醚键、砜基、亚砜基、碳数1~20的亚烷基、碳数6~20的亚芳基、碳数6~20的脂环基或下述式(a)的基团:
Figure BDA0003722973000000032
其中R’和R”分别独立的表示碳数1~20的烷基、碳数4~20的环烷基或碳数6~20的芳基;或者R’和R”一起形成碳数4~20脂环,所述碳数4~20脂环可任选地被一个或多个碳数1~20的烷基、碳数6~20的芳基、碳数7~21芳烷基、碳数5~20环烷基或其组合所取代;
式(Ⅱ)、式(Ⅲ)中,R3表示碳数1-4的烷基或碳数1-4的烷氧基,q表示0-4的整数;n、m、p、r各自独立的为20~150的整数,优选为30~90整数。
在一个具体的实施方案中,所述硅氧烷共聚碳酸酯的重均分子量为19000-70000g/mol,优选为22000-40000g/mol。
在一个具体的实施方案中,所述硅氧烷共聚碳酸酯中,式(I)所示链段的重量百分比为70-99%(例如包括但不限于70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%),优选为75-90%,式(Ⅱ)所示链段的重量百分比为1-10%(例如包括但不限于1%、3%、5%、9%),优选为5-8%;式(III)所示链段的重量百分比为0-20%(例如包括但不限于0.5%、1%、5%、10%、15%、18%),优选为5-15%。
在一个具体的实施方案中,所述硅氧烷共聚碳酸酯中的式(I)所示的聚碳酸酯嵌段优选衍生自双酚A的结构单元,即式(Ⅳ)所示的结构:
Figure BDA0003722973000000041
另一方面,一种前述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,包括以下步骤:
1)配制水相:将二元酚系化合物、封端剂、碱金属氢氧化物和水混合,在二元酚系化合物完全溶解后,加入催化剂,形成水相;
2)配制油相:在一个混合器中将液态光气与惰性有机溶剂相混合,配置成光气溶液;同时,在另一个混合器中,将支化的聚硅氧烷单体以及任选的线型的聚硅氧烷单体与惰性有机溶剂相混合,配置成共聚单体溶液;
3)聚合反应:在搅拌条件下,将配好的光气溶液、共聚单体溶液滴加入至水相中以进行聚合反应,得到共聚物乳液;优选地,反应温度30-35℃,反应时间2-4h;
4)后处理:对共聚物乳液进行纯化并脱除有机溶剂,收集得到硅氧烷共聚碳酸酯产品。
在一个具体的实施方案中,步骤1)中二元酚系化合物、封端剂、碱金属氢氧化物、水的摩尔比为1:(0.01-0.05):(2.0-3.0):(25-50),优选为1:(0.012-0.037):(2.2-3.0):(30-50);
所述二元酚系化合物选自下式(Ⅴ)所示结构,优选为双酚A;
Figure BDA0003722973000000042
式(Ⅴ)中,R1、R2以及a、b的定义与上文一致;
所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铯中的一种或多种,优选氢氧化钠;
所述封端剂选自苯酚、对枯基苯酚、对甲基苯酚、对异丙基苯酚、对叔丁基苯酚,对氰基苯酚中的任一种,优选为对叔丁基苯酚或对枯基苯酚。
在一个具体的实施方案中,所述催化剂的添加量按照其与二元酚系化合物的摩尔比计,为0.0001-0.006:1;更优选为0.001-0.005:1;
所述催化剂为叔胺(例如,三乙胺等)、季胺(例如,三甲基苄基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵等),优选为三乙胺、四丁基溴化铵。
在一个具体的实施方案中,步骤3)中光气溶液的添加量按照光气与二元酚系化合物的摩尔比计,为(1.1-1.4):1,优选为(1.1-1.3):1。优选地,光气溶液的浓度按照光气与惰性有机溶剂的重量比计,为1:(5-40),优选1:(10-30)。
在一个具体的实施方案中,步骤3)中所述支化聚硅氧烷单体的添加量以其与双酚A的重量比计,为(0.011-0.161):1,优选为(0.059-0.125):1。
所述支化聚硅氧烷单体的结构式如下式(Ⅵ)所示,
Figure BDA0003722973000000051
其中,,R3以及q以及m、r、p的定义与上文相同。
在一个具体的实施方案中,步骤3)中所述线型聚硅氧烷单体的添加量以其与双酚A的重量比计,为(0-0.321):1,优选为(0.0598-0.225):1。
所述线型聚硅氧烷单体的结构式如下式(Ⅶ)所示,根基端酚羟基的结构,优选衍生自烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷,可以举出如2-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、3-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-5-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-6-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷;优选2-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷或2-甲氧基-4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷;
Figure BDA0003722973000000061
其中,R3以及q以及n的定义与上文相同。
在一个具体的实施方案中,共聚单体溶液的浓度以共聚单体(线型聚硅氧烷单体+支化聚硅氧烷单体)与惰性有机溶剂的重量比计,为1:(3-6),优选为1:(4-5)。
所述本发明采用的共聚单体,任选的可以通过现有的公开的技术制备或者采用商业化的单体的合成方法。
在一个具体的实施方案中,所述惰性有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷中的一种或多种,优选二氯甲烷。
在一个具体的实施方案中,步骤3)聚合反应过程中,通过碱金属氢氧化物水溶液调节反应体系pH保持在11-12.9,优选11.5-12.7。
本发明中,聚合反应的搅拌速率为500-800rpm,更优选为600-800rpm。
步骤4)中,所述后处理可采用本领域的常规方法,例如:共聚物乳液首先进行油水分离,取油相依次进行碱洗、酸洗、多次水洗后脱除油相中溶剂,经粉碎、干燥后得到合格的共聚物粉料。
再一方面,一种聚碳酸酯树脂组合物,包含前述的硅氧烷共聚碳酸酯或前述方法制得的硅氧烷共聚碳酸酯以及芳香族聚碳酸酯,优选地,所述硅氧烷共聚碳酸酯的质量占比为1~99%,所述芳香族聚碳酸酯的质量占比为1~99质量%;更优选地,述述芳香族聚碳酸酯为不含有硅氧烷组分的聚碳酸酯,例如通过公知的光气界面法制备的双酚A型均聚碳酸酯或熔融酯交换法制备的双酚A型均聚碳酸酯等。
在一个具体的实施方案中,所述本发明制备的聚碳酸酯树脂组合物,还可含有公知的添加剂,基于硅氧烷共聚碳酸酯与芳香族聚碳酸酯总量,可以含有0-5wt%的选自脱模剂、流动助剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV吸收剂、IR吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、染料、颜料、填料中的一种、两种或多种。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的硅氧烷工具碳酸脂通过在聚合物的分子链中引入含支化结构的聚硅氧烷链段,有利于硅氧烷链段的聚集,更容易形成大的硅域(硅氧烷相区),这种大尺寸的硅域赋予材料优异的低温抗冲击性能、耐化学性能。
另外,本发明制备方法步骤简单易操作,条件温和,有利于降低生产成本且提高生产效率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明,本发明所述实施例只是作为对本发明的说明,不限制本发明的范围。
本发明实施例或对比例中所涉及分析评价方法如下:
(1)重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)法测试。
(2)-50℃悬臂梁缺口冲击强度按照ASTM D256-1997规定的塑料的悬臂梁冲击性能检测的标准试验方法进行测定。
(3)耐溶剂性能测试
按照ASTM D543,在1.0%应变夹具向拉伸强度测试用试片(试片厚度3.2mm)涂抹防晒霜(Banana Boat)后观察外观变化,按裂纹发生的轻重分成A(无裂纹)、B(裂纹)、C(严重裂纹)和D(断裂)四个等级。
(4)硅氧烷含量测试
通过核磁氢谱检测硅氧烷含量。
【制备例】
(1)<酚封端的线型聚硅氧烷单体>
酚封端的线型聚硅氧烷单体可直接采购商业化产品,例如日本信越的KF2201、KF2202、迈图新材料的Y-19151,道康宁(Dow Corning)BY16-799、BY16-752,Dow Corning等;也可通过参照中国专利CN201710159031.5中描述的制备方法,通过端氢聚硅氧烷与烯丙基酚进行加成反应,高温低压脱挥发份,得到酚封端的聚硅氧烷单体,以下是丁香酚封端的聚硅氧烷单体的制备过程:
1)将八甲基环四硅氧烷(1420g,4.80mol)、四甲基二硅氧烷(40.2g,0.3mol)和白土催化剂Filtrol 20(23.4g,1.6重量%)加入到装备有搅拌器和温度计的反应釜中并搅拌40分钟以使物料混合物均匀,然后将反应体系以5℃/min的速度升温至50℃并在此温度下搅拌3小时,随后将反应体系的温度以5℃/min的速度继续升温至120℃并在该温度下剧烈搅拌反应5小时,之后过滤除去白土催化剂。然后将去除白土催化剂之后的物料放入至装备有搅拌器和温度计的反应釜中并在搅拌的情况下滴加丁香酚(167.2g,1.02mol)和karstedt铂催化剂(0.67g)的混合溶液,之后在80℃的温度下搅拌反应13小时。随后在200℃下减压至0.2kPa蒸馏除去未反应的原料,得到丁香酚封端的PDMS单体,产率为99%,通过核磁检测PDMS的聚合度为55,为了方便,本发明中定义为PDMS-55。
2)将八甲基环四硅氧烷(1420g,4.80mol)、四甲基二硅氧烷(20.1g,0.15mol)和白土催化剂Filtrol 20(23.4g,1.6重量%)加入到装备有搅拌器和温度计的反应釜中并搅拌40分钟以使物料混合物均匀,然后将反应体系以5℃/min的速度升温至50℃并在此温度下搅拌3小时,随后将反应体系的温度以5℃/min的速度继续升温至120℃并在该温度下剧烈搅拌反应5小时,之后过滤除去白土催化剂。然后将去除白土催化剂之后的物料放入至装备有搅拌器和温度计的反应釜中并在搅拌的情况下滴加丁香酚(167.2g,1.02mol)和karstedt铂催化剂(0.67g)的混合溶液,之后在80℃的温度下搅拌反应13小时。随后在200℃下减压至0.2kPa蒸馏除去未反应的原料,得到丁香酚封端的PDMS单体,产率为99%,通过核磁检测PDMS的聚合度为89,为了方便,本发明中定义为PDMS-89。
3)将八甲基环四硅氧烷(1420g,4.80mol)、四甲基二硅氧烷(80.4g,0.6mol)和白土催化剂Filtrol 20(23.4g,1.6重量%)加入到装备有搅拌器和温度计的反应釜中并搅拌40分钟以使物料混合物均匀,然后将反应体系以5℃/min的速度升温至50℃并在此温度下搅拌3小时,随后将反应体系的温度以5℃/min的速度继续升温至120℃并在该温度下剧烈搅拌反应5小时,之后过滤除去白土催化剂。然后将去除白土催化剂之后的物料放入至装备有搅拌器和温度计的反应釜中并在搅拌的情况下滴加丁香酚(167.2g,1.02mol)和karstedt铂催化剂(0.67g)的混合溶液,之后在80℃的温度下搅拌反应13小时。随后在200℃下减压至0.2kPa蒸馏除去未反应的原料,得到丁香酚封端的PDMS单体,产率为99%,通过核磁检测PDMS的聚合度为21,为了方便,本发明中定义为PDMS-21。
(2)<酚封端的支化聚硅氧烷单体>
1)在装有冷凝器的5000mL三颈烧瓶中,将6mol的(1)中制备的线型硅氧烷单体(PDMS-21)溶于2000mL的三氯甲烷中,然后向其中添加300mL的三乙胺(TEA)催化剂。伴随回流所得溶液,经1小时向其中缓慢添加溶于1,000mL的三氯甲烷中的2mol的均苯三甲酰氯(规格98%,阿拉丁),将所得溶液回流12小时。在反应完成之后,从溶液中去除溶剂,将产物溶于丙酮中,用热蒸馏水洗涤。在真空烘箱中干燥24小时,制备以下化学式(Ⅷ)的具有支化结构的酚羟基-封端的聚硅氧烷单体,该合成由H-NMR分析证实,其中在2.63ppm观察到聚硅氧烷的亚甲基的峰,在8.36ppm观察到均三甲苯酰氯上苯环上氢的峰,在6.74-7.41ppm观察到聚硅氧烷的苯环的氢的峰,为了方便,本发明中定义为H-PDMS-21。
Figure BDA0003722973000000101
2)与实施例(2)里面1)中的制备过程相同,只是将线型聚硅氧烷单体改为(1)中制备的线型硅氧烷单体(PDMS-55),得到支化度更高的硅氧烷单体,为了方面,本发明命名为H-PDMS-55。
3)与实施例(2)里面1)中的制备过程相同,只是将线型聚硅氧烷单体改为(1)中制备的线型硅氧烷单体(2mol的PDMS-55、2mol的PDMS-21、2mol的PDMS-89),得到支化度的聚硅氧烷单体,为了方面,本发明命名为H-PDMS-mix。
【实施例1】
向有氮气保护的混合器中加入4560重量份数双酚A(BPA)、2000重量份数的氢氧化钠固体、103.6重量份数的对叔丁基苯酚、14400重量份数的纯水,混合均匀;完全溶解后,加入26重量份数的催化剂四丁基溴化铵,形成酚钠盐水相;
在另一混合器中加入2336重量份数的液态光气和45000重量份数的二氯甲烷(MC),并将两者混合均匀;再取一个混合器加入64.0重量份数的支化聚硅氧烷单体(H-PDMS-55),以及1216.9重量份数的线型聚硅氧烷单体(PDMS-55)和5123.6重量份数的二氯甲烷,并将两者混合均匀,形成重量浓度为20%的共聚单体溶液;
随后,将酚钠盐水相放入聚合反应器中,在550rpm的搅拌速率下将配好的光气溶液和共聚单体溶液分别加入至聚合反应器中,同时,向反应体系中滴加质量浓度32%的氢氧化钠水溶液以保持反应体系的pH为11.8;反应体系的温度维持在35℃,反应2小时后,分离纯化反应体系并脱除有机溶剂,制备得到共聚聚碳酸酯。
【实施例2-11以及对比例1-4】
按照与实施例1基本相同的方法制备共聚聚碳酸酯,只是部分投料量有所变化(如表1所示),其它投料比例(例如BPA、氢氧化钠、水以及四丁基溴化铵的加入份数)与实施例1完全一致。其中,各实施例及对比例如有添加液态光气、支化/线型聚硅氧烷单体,保持共聚单体的溶液的质量浓度分别为20%、20%。
表1实施例及对比例投料参数
Figure BDA0003722973000000121
以上实施例和对比例的基础物性测试如下表2所示:
表2实施例及对比例的基础物性测试数据
Figure BDA0003722973000000122
Figure BDA0003722973000000131
【实施例2-11以及对比例1-4】
分别将实施例1~11以及对比例1~4制备的样品以及市售产品FG1760、D0013分别与一比例的
Figure BDA0003722973000000132
2100通用级PC树脂、
Figure BDA0003722973000000133
2150通用级PC树脂、抗氧剂、脱模剂,充分混合后使用科贝隆CTE35型挤出机在280℃下挤出切粒,得到的粒子注塑成型后进行低温抗冲击性能和耐化学性能测试。
实施例12~22和对比例4~8的配方组成如下表所示:
Figure BDA0003722973000000134
Figure BDA0003722973000000141
表3实施例及对比例性能测试结果
Figure BDA0003722973000000142
Figure BDA0003722973000000151
通过以上数据对比可知,包含本发明的硅氧烷共聚碳酸酯的聚碳酸酯树脂组合物具有优异的耐化学性能以及低温抗冲击性能,将支化的硅氧烷链段引入到聚碳酸酯链段中,有效地提升了聚碳酸酯中硅氧烷链段的相区尺寸,拓宽了材料的应用领域。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种硅氧烷共聚碳酸酯,其特征在于,所述共聚碳酸酯包括:
1)式(Ⅰ)所示的聚碳酸酯链段,
Figure RE-FDA0003777118490000011
2)式(Ⅱ)所示的支化聚硅氧烷链段,
Figure RE-FDA0003777118490000012
3)任选地,还包括式(Ⅲ)所示的线型聚硅氧烷链段,
Figure RE-FDA0003777118490000013
式(Ⅰ)中,R1和R2分别独立地表示氢、卤素、碳数1~20的烷基、碳数4~20的环烷基或碳数6~20的芳基;a和b独立地表示0~4的整数;X表示单键、醚键、羰基、硫醚键、砜基、亚砜基、碳数1~20的亚烷基、碳数6~20的亚芳基、碳数6~20的脂环基或下述式(a)的基团:
Figure RE-FDA0003777118490000014
其中R’和R”分别独立的表示碳数1~20的烷基、碳数4~20的环烷基或碳数6~20的芳基;或者R’和R”一起形成碳数4~20脂环,所述碳数4~20脂环可任选地被一个或多个碳数1~20的烷基、碳数6~20的芳基、碳数7~21芳烷基、碳数5~20环烷基或其组合所取代;
式(Ⅱ)、式(Ⅲ)中,R3表示碳数1-4的烷基或碳数1-4的烷氧基,q表示0-4的整数;n、m、p、r各自独立的为20~150的整数,优选为30~90整数。
2.根据权利要求1所述的硅氧烷共聚碳酸酯,其特征在于,所述共聚碳酸酯中,式(I)所示链段的重量百分比为70-99%,优选为75-90%,式(Ⅱ)所示链段的重量百分比为1-10%,优选为5-8%;式(III)所示链段的重量百分比为0-20%,优选为5-15%;
优选地,所述硅氧烷共聚碳酸酯的重均分子量为19000-70000g/mol,优选为22000-40000g/mol。
3.根据权利要求1或2所述的硅氧烷共聚碳酸酯,其特征在于,所述式(I)所示的聚碳酸酯嵌段衍生自式(Ⅳ)所示的双酚A的结构单元:
Figure RE-FDA0003777118490000021
4.权利要求1~3任一项所述硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)配制水相:将二元酚系化合物、封端剂、碱金属氢氧化物和水混合,在二元酚系化合物完全溶解后,加入催化剂,形成水相;
2)配制油相:在一个混合器中将液态光气与惰性有机溶剂相混合,配置成光气溶液;同时,在另一个混合器中,将支化的聚硅氧烷单体以及任选的线型的聚硅氧烷单体与惰性有机溶剂相混合,配置成共聚单体溶液;
3)聚合反应:在搅拌条件下,将配好的光气溶液、共聚单体溶液滴加入至水相中以进行聚合反应,得到共聚物乳液;优选地,反应温度30-35℃,反应时间2-4h;
4)后处理:对共聚物乳液进行纯化并脱除有机溶剂,收集得到硅氧烷共聚碳酸酯产品。
5.根据权利要求4所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述的二元酚系化合物选自式(Ⅴ)所示结构的化合物,优选为双酚A;
Figure RE-FDA0003777118490000031
其中,R1、R2以及a、b、X的定义与式(Ⅰ)中一致。
6.根据权利要求4所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述的支化聚硅氧烷单体选自式(Ⅵ)所示结构的化合物,优选为端基结构为烯丙基酚封端或丁香酚封端的支化聚硅氧烷单体;
Figure RE-FDA0003777118490000032
式中,R3以及q以及m、r、p的定义与式(Ⅱ)中一致。
7.根据权利要求4所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述的线型聚硅氧烷单体选自式(Ⅵ)所示根基端酚羟基的结构化合物,优选衍生自烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷,选自2-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、3-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-5-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷、2-甲氧基-6-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷中的任一种;优选选自2-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷或2-甲氧基-4-烯丙基苯酚-聚二甲基硅氧烷;
Figure RE-FDA0003777118490000033
其中,R3以及q以及n的定义与式(Ⅱ)、式(Ⅲ)中一致。
8.根据权利要求4所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,步骤1)中二元酚系化合物、封端剂、碱金属氢氧化物、水的摩尔比为1:(0.01-0.05):(2.0-3.0):(25-50),优选为1:(0.012-0.037):(2.2-3.0):(30-50);
优选地,所述碱金属氢氧化物为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铯中的一种或多种,优选为氢氧化钠;
任选地,所述封端剂为苯酚、对枯基苯酚、对甲基苯酚、对异丙基苯酚、对叔丁基苯酚,对氰基苯酚中的任一种,优选为对叔丁基苯酚或对枯基苯酚。
9.根据权利要求4~8任一项所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,所述催化剂的添加量按照其与二元酚系化合物的摩尔比计,为0.0001-0.006:1;更优选为0.001-0.005:1;
优选地,所述催化剂为叔胺、季胺中的任一种,优选为三乙胺、四丁基溴化铵;
优选地,步骤3)中光气溶液的添加量按照光气与二元酚系化合物的摩尔比计,为(1.1-1.4):1,优选为(1.1-1.3):1;
优选地,步骤3)中所述支化聚硅氧烷单体的添加量以其与双酚A的重量比计,为(0.011-0.161):1,优选为(0.059-0.125):1;
优选地,步骤3)中所述线型聚硅氧烷单体的添加量以其与双酚A的重量比计,为(0-0.321):1,优选为(0.0598-0.225):1。
10.根据权利要求4-8任一项所述的硅氧烷共聚碳酸酯的制备方法,其特征在于,所述惰性有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷中的一种或多种,优选为二氯甲烷;
优选地,步骤3)聚合反应过程中,通过碱金属氢氧化物水溶液调节反应体系pH保持在11-12.9,优选为11.5-12.7。
11.一种聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,包含权利要求1~3任一项所述的硅氧烷共聚碳酸酯或权利要求4~10任一项制备方法制得的硅氧烷共聚碳酸酯以及芳香族聚碳酸酯,优选地,所述硅氧烷共聚碳酸酯的质量占比为1~99%,所述芳香族聚碳酸酯的质量占比为1~99质量%;更优选地,所述芳香族聚碳酸酯为不含有硅氧烷组分的聚碳酸酯,优选为通过光气界面法制备的双酚A型均聚碳酸酯或熔融酯交换法制备的双酚A型均聚碳酸酯。
12.根据权利要求11所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,还包括添加剂,基于硅氧烷共聚碳酸酯与芳香族聚碳酸酯总重量计,含有0-5wt%的选自脱模剂、流动助剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV吸收剂、IR吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、染料、颜料、填料中的至少任一种。
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