CN116635451A - 聚碳酸酯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种包含由化学式1a或1b和化学式1c表示的单元的聚碳酸酯、包含所述聚碳酸酯的组合物、和由所述组合物制备的模制品。

Description

聚碳酸酯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯及其制备方法。更具体地，本发明涉及一种具有高硬度和/或耐热性的聚碳酸酯，及其制备方法。
本发明要求于2021年2月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利No.10-2021-0014001的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本说明书中。
背景技术
聚碳酸酯树脂是一种聚合物材料，其已经用于多种领域如电气和电子产品的外部材料、汽车部件、建筑材料和光学部件中。
聚碳酸酯是从双酚A石油中提取的材料，其问题在于，为了提高硬度，需要附加的如硬质涂层的工艺和成本，并且耐久性降低。
因此，需要开发一种具有改善的耐久性并同时保持聚碳酸酯本身的优异的物理性能的聚碳酸酯。
发明内容
技术问题
本发明的一个示例性实施方案试图提供一种具有新颖结构的聚碳酸酯，及其制备方法。
本发明的另一示例性实施方案试图提供一种包含具有新颖结构的聚碳酸酯的组合物，以及由该组合物制备的模制品。
技术方案
本发明的一个示例性实施方案提供了一种聚碳酸酯，其包含由以下化学式1a或1b表示的单元和由以下化学式1c表示的单元。
[化学式1a]
[化学式1b]
[化学式1c]
在化学式1a、1b和1c中，
X1是选自以下的一种：取代或未取代的脂肪环和取代或未取代的芳香环，或四价基团，其中它们的两个或更多个通过单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO连接，
X2是选自以下的一种：取代或未取代的脂肪环和取代或未取代的烃环，或三价基团，其中它们的两个或更多个通过单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO连接，
L1至L6彼此相同或不同，并且各自是选自以下的一种：单键、取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基和取代或未取代的亚芳基，或二价基团，其中它们的两个或更多个通过单键连接，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式1a、1b和1c的单元各自彼此相同或不同，
*是指与聚碳酸酯的主链连接的位置。
本发明的一个示例性实施方案提供了一种制备根据上述示例性实施方案的聚碳酸酯的方法，该方法包括：使包含以下化学式12a或12b的化合物、以下化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物聚合。
[化学式12a]
[化学式12b]
[化学式12c]
在化学式12a、12b和12c中，取代基的定义与化学式1a、1b和1c中的相同。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种包含根据上述示例性实施方案的聚碳酸酯的组合物。
本发明的又一示例性实施方案提供了一种由包含根据上述示例性实施方案的聚碳酸酯的组合物制备的模制品。
有益效果
根据本发明的一些示例性实施方案的聚碳酸酯具有高硬度。
根据本发明的一些示例性实施方案的聚碳酸酯具有优异的耐热性。
因此，通过使用具有高硬度或优异的耐热性的聚碳酸酯，该聚碳酸酯可以用于需要优异的机械强度或耐热性的宽范围的领域中，如透镜、玻璃、光学部件和车辆部件。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述具体的示例性实施方案。
在本说明书中，亚环烷基可以是单环或多环亚环烷基。具体地，亚环烷基可以是具有3至20个碳原子的亚环烷基；具有6至18个碳原子的单环或多环亚环烷基；或具有6至12个碳原子的单环或多环亚环烷基。更具体地，亚环烷基可以是作为单环亚环烷基的来自脂肪族烃的二价基团，如亚环戊基、亚环己基或亚环庚基，并且可以是作为多环亚环烷基的金刚烷二基、降冰片烷二基等。然而，亚环烷基不限于此。此外，亚环烷基可以是未取代的，或被具有1至10个碳原子的烷基、具有1至10个碳原子的烷氧基或卤素中的一个或多个取代。
在本说明书中，可以应用对亚环烷基的描述，不同之处在于环烷基是一价基团而非二价基团。
在本说明书中，亚杂环烷基可以是包括O、S、Se或N作为杂原子的单环或多环亚杂环烷基。具体地，亚杂环烷基可以是具有1至20个碳原子的亚杂环烷基；具有2至18个碳原子的单环或多环亚杂环烷基；或具有2至12个碳原子的单环或多环亚杂环烷基。更具体地，亚杂环烷基的实例包括亚二氧杂环己烷基(dioxanylene)、亚二硫杂环己烷基(dithianylene)等。
在本说明书中，可以应用对亚杂环烷基的描述，不同之处在于杂环烷基是一价基团而非二价基团。
在本说明书中，直链或支链亚烷基可以是来自具有1至10、或1至5个碳原子的脂肪烃的作为二价基团的直链或支链亚烷基。亚烷基的具体实例包括：亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚正丙基、亚异丙基、亚丁基、亚正丁基、亚异丁基、亚叔丁基、亚仲丁基、1-甲基-亚丁基、1-乙基-亚丁基、亚戊基、亚正戊基、亚异戊基、亚新戊基、亚叔戊基、亚己基、亚正己基、1-甲基亚戊基、2-甲基亚戊基、4-甲基-2-亚戊基、3，3-二甲基亚丁基、2-乙基亚丁基、亚庚基、亚正庚基、1-甲基亚己基、亚辛基、亚正辛基、亚叔辛基、1-甲基亚庚基、2-乙基亚己基、2-丙基亚戊基、亚正壬基、2，2-二甲基亚庚基、1-乙基-亚丙基、1，1-二甲基-亚丙基、亚异己基、2-甲基亚戊基、4-甲基亚己基、5-甲基亚己基等，但不限于此。
在本说明书中，可以应用对直链或支链亚烷基的描述，不同之处在于直链或支链烷基是一价基团而非二价基团。
在本说明书中，除非另外限制，否则烷基包括直链烷基、支链烷基和环烷基。
在本说明书中，亚芳基可以是单环或多环亚芳基，并且对其碳原子数没有特别地限制，但优选为6至30，并且可以为6至20。单环亚芳基的具体实例包括亚苯基、亚联苯基、亚联三苯基等，但不限于此。当亚芳基为多环亚芳基时，对其碳原子数没有特别地限制，但优选为10至30，并且可以为10至20。多环亚芳基的具体实例包括亚萘基、亚蒽基、亚菲基、亚三苯烯基、亚芘基、亚苯丙烯基、亚苝基、亚基、亚芴基等，但不限于此。
在本说明书中，可以应用对亚芳基的描述，不同之处在于芳基是一价基团而非二价基团。
在本说明书中，亚杂芳基包含一个或多个除碳之外的原子(即一个或多个杂原子)，具体地，该杂原子包括选自O、N、Se、S等的一个或多个原子。对亚杂芳基的碳原子数没有特别地限制，但优选为1至30，并且可以为1至20。亚杂芳基可以是单环或多环的。亚杂芳基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基等，但不限于此。
在本说明书中，可以应用对亚杂芳基的描述，不同之处在于杂芳基是一价基团而非二价基团。
在本说明书中，二价脂肪烃基团是指上述直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚杂环烷基等。
在本说明书中，烷氧基可以是具有1至10、或1至5个碳原子的烷氧基。烷氧基的具体实例包括：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、1-甲基-丁氧基、1-乙基-丁氧基、戊氧基等，但不限于此。
在本说明书中，卤素是氟、氯、溴或碘基团。
在本说明书中，卤烷基是指烷基的部分或全部被卤素基团取代。
在本说明书中，对上述亚环烷基或亚杂环烷基的描述可以应用于脂肪环，并且对亚芳基或亚杂芳基的描述可以应用于芳香环。
在本说明书中，异山梨醇不特别限于立体化学，并且可以包括异山梨醇的异构体。
术语“取代”是指键合到化合物的碳原子上的氢原子变为另一取代基，并且对待取代的位置没有限制，只要该位置是氢原子被取代的位置(即，取代基可以取代的位置)即可，并且当两个或更多个被取代时，两个或更多个取代基可以彼此相同或不同。
在本说明书中，术语“取代或未取代的”是指被选自卤素；硝基(NO2)；腈(CN)；卤烷基；COOR；烷基；环烷基；杂环烷基；烷氧基；芳基；和杂芳基中的一个或多个取代基取代，被连接有例示的取代基中的两个或更多个取代基的取代基所取代，或不具有取代基。在本文中，R是烷基、环烷基、杂环烷基、烷氧基、芳基或杂芳基。
在本说明书中，*是指与另一结构的结合位置。
本发明的一个示例性实施方案提供了一种聚碳酸酯，其包含由以下化学式1a或1b表示的单元和由以下化学式1c表示的单元。
[化学式1a]
[化学式1b]
[化学式1c]
在化学式1a、1b和1c中，取代基的定义与上述那些相同。
化学式1c不特别限于立体化学。
化学式1a或1b的结构是主要用于聚酰亚胺的单体，并且是代表性的耐热性聚合物的单体之一。化学式1a或1b已知具有优异的机械性能、良好的尺寸稳定性、优异的耐磨性、耐化学性和阻燃性。由于其中连接有化学式1c的杂环的结构特征，硬度特性是优异的，并且当使用来自由化学式1a或1b表示的单元和由化学式1c表示的单元的化合物时，可以改善聚碳酸酯的耐热性和强度。
具体地，当聚碳酸酯单独由化学式1a或1b表示的单元聚合时，观察到如下现象，其中聚合产物容易开裂且聚合度降低。由化学式1c表示的单元具有其中聚碳酸酯的硬度因杂环而变得优异的特性。
此外，由于由化学式1c表示的单元是来自环境友好材料异山梨醇的单元，因此，包含由化学式1c表示的单元的聚碳酸酯具有环境友好的优点。
根据本发明的一个示例性实施方案，基于聚碳酸酯的总重量，所述聚碳酸酯包含30重量％以上，优选50重量％以上，更优选70重量％的由化学式1a或1b表示的单元。所述聚碳酸酯可以包含99重量％以下，例如，95重量％以下或90重量％以下的由化学式1a或1b表示的单元。
根据本发明的一个示例性实施方案，基于聚碳酸酯的总重量，所述聚碳酸酯计包含30重量％以上，优选50重量％以上，更优选70重量％的由化学式1c表示的单元。所述聚碳酸酯可以包含99重量％以下，例如，95重量％以下或90重量％以下的由化学式1c表示的单元。
根据本发明的一个示例性实施方案，基于聚碳酸酯的总重量，所述聚碳酸酯包含30重量％至70重量％的由化学式1a或1b表示的单元，并且基于聚碳酸酯的总重量，包含30重量％至70重量％的由化学式1c表示的单元。
在本发明中，聚碳酸酯中包含的结构的含量可以通过使用PS标准品对聚碳酸酯进行凝胶渗透色谱法(GPC)和熔融指数(MI)分析之后，由结果通过常规方法来计算，并且具体的测量方法如以下实施例中所述。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的X1可以选自以下结构式。
在所述结构式中，
R11至R15各自是氢、烷基、芳基或杂芳基，o是0至2的整数，p是0至8的整数，s是0至4的整数，q和r各自是0至3的整数，并且当o为2时，多个R11彼此相同或不同，并且当p为2以上时，多个R12彼此相同或不同，并且当s为2以上时，多个R13彼此相同或不同，并且当q为2以上时，多个R15彼此相同或不同，并且当r为2以上时，多个R14彼此相同或不同，
Z1是单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至30个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至10个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至5个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
当Z1是取代或未取代的支链亚烷基时，其碳原子数为2以上。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至30个碳原子的取代或未取代的直链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至10个碳原子的取代或未取代的直链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；具有1至5个碳原子的取代或未取代的直链亚烷基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；取代或未取代的亚甲基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键；被甲基取代的亚甲基；被三氟甲基取代的亚甲基；O或CO。
根据一个实例，Z1是单键。
根据一个实例，Z1是-C(CH3)2-。
根据一个实例，Z1是-C(CF3)2-。
根据一个实例，Z1是O。
根据一个实例，Z1是CO。
根据一个实例，R11至R15各自为氢或C1至C6烷基。
根据一个实例，R11至R15各自为氢或甲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的X2可以选自以下结构式。
在所述结构式中，
R16和R17各自是氢、烷基、芳基或杂芳基，并且当t是0至3的整数时，u是0至9的整数，并且当t为2以上时，多个R16彼此相同或不同，并且当u为2以上时，多个R17彼此相同或不同。
根据一个实例，R16和R17各自为氢或C1至C6烷基。
根据一个实例，R16和R17各自为氢或甲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并且各自为单键、直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚芳基、直链或支链亚烷基-亚环烷基、亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚芳基、亚芳基-直链或支链亚烷基、或者直链或支链亚烷基-亚芳基-直链或支链亚烷基，此处，直链或支链亚烷基、亚环烷基和亚芳基各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代，且R是氢、烷基或芳基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为单键、直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚芳基、直链或支链亚烷基-亚环烷基、亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚芳基、亚芳基-直链或支链亚烷基、或者直链或支链亚烷基-亚芳基-直链或支链亚烷基，此处，直链或支链亚烷基、亚环烷基和亚芳基各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代，R是氢或C1至C6烷基，所述直链或支链亚烷基为C1至C6，所述烷基和烷氧基为C1至C12，所述亚环烷基为C3至C12，并且所述亚芳基和芳基为C6至C12。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述支链亚烷基可以为C2至C6。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、直链或支链亚丙基、直链或支链亚丁基、亚环己基、亚苯基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、亚甲基-亚环己基-亚甲基、亚苯基-亚甲基、亚甲基-亚苯基、或亚甲基-亚苯基-亚甲基，并且这些各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚环己基、亚苯基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、亚甲基-亚环己基-亚甲基、亚苯基-亚甲基、亚甲基-亚苯基、或亚甲基-亚苯基-亚甲基，并且这些各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基，这些是未取代的或被C1至C5烷基、C1至C6烷氧基、COOR或苯基取代，且R是氢或C1至C6烷基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为亚环己基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、或亚甲基-亚环己基-亚甲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2彼此相同或不同，并各自为亚苯基、亚苯基-亚甲基、亚甲基-亚苯基、或亚甲基-亚苯基-亚甲基，这些各自是未取代的或被C1至C6烷氧基、COOR或C1至C6烷基取代，且R是氢或C1至C6烷基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1a的L1和L2是亚甲基；未取代的或被甲基、苯基或COOR取代的亚乙基；或未取代的或被甲基取代的亚丙基，且R是甲基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L3和L4彼此相同或不同，并各自为单键、直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚芳基、直链或支链亚烷基-亚环烷基、亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚芳基、亚芳基-直链或支链亚烷基、或者直链或支链亚烷基-亚芳基-直链或支链亚烷基，此处，直链或支链亚烷基、亚环烷基和亚芳基各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代，且R是氢、烷基或芳基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L3和L4彼此相同或不同，并各自为单键、直链或支链亚烷基、亚环烷基、亚芳基、直链或支链亚烷基-亚环烷基、亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚环烷基-直链或支链亚烷基、直链或支链亚烷基-亚芳基、亚芳基-直链或支链亚烷基、或者直链或支链亚烷基-亚芳基-直链或支链亚烷基，此处，直链或支链亚烷基、亚环烷基和亚芳基各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代，R是氢或C1至C6烷基，所述直链或支链亚烷基为C1至C6，所述烷基和烷氧基为C1至C12，所述亚环烷基为C3至C12，且所述亚芳基和芳基为C6至C12。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L3和L4彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、直链或支链亚丙基、直链或支链亚丁基、亚环己基、亚苯基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、亚甲基-亚环己基-亚甲基、亚苯基-亚甲基、亚甲基-亚苯基、或亚甲基-亚苯基-亚甲基，并且这些各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L3和L4彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚环己基、亚苯基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、亚甲基-亚环己基-亚甲基、亚苯基-亚甲基、亚甲基-亚苯基、或亚甲基-亚苯基-亚甲基，并且这些各自是未取代的或被烷氧基、COOR、烷基或芳基取代。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L4是单键、亚甲基、亚乙基、直链或支链亚丙基、直链或支链亚丁基、亚环己基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、或亚苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L4是单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚环己基、亚甲基-亚环己基、亚环己基-亚甲基、或亚苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1b的L3是单键或亚苯基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1c的L5和L6彼此相同或不同，并各自为单键或直链或支链亚烷基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1c的L5和L6彼此相同或不同，并各自为单键或者直链或支链C1至C6亚烷基。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式1c的L5和L6彼此相同或不同，并各自为单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。
此外，根据本发明的一个示例性实施方案的聚碳酸酯的重均分子量(Mw)可以根据目的和用途适当地调节，并且考虑到可以表现出改善的耐候性并同时保持聚碳酸酯自身的优异的特性，如透明度和冲击强度，该聚碳酸酯的重均分子量可以为40,000g/mol以上、或45,000g/mol以上、或48,000g/mol以上且80,000g/mol以下、或55,000g/mol以下、或50,000g/mol以下。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述聚碳酸酯的重均分子量为40,000g/mol至80,000g/mol。该重均分子量可优选为50,000g/mol至75,000g/mol，更优选为51,000g/mol至74,000g/mol。当聚碳酸酯满足上述重均分子量范围时，该聚碳酸酯的生产率可以保持在高水平，同时机械性能优异。
同时，在本发明中，聚碳酸酯及其制备中使用的低聚物的重均分子量(Mw)可以采用Agilent 1200系列使用聚苯乙烯(PS)标准品通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测量。具体地，可以使用Agilent 1200系列仪器，使用Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm长度的柱来测量，并且在这种情况下，测量温度为160℃，所用溶剂为1，2，4-三氯苯，且流速为1mL/min。聚碳酸酯或低聚物的样品各自以10mg/10mL的浓度制备，并随后以200μl的量进料，并且采用用聚苯乙烯标准品形成的校准曲线来导出Mw值。在这种情况下，使用分子量(g/mol)为2,000/10,000/30,000/70,000/200,000/700,000/2,000,000/4,000,000/10,000,000的九种类型的聚苯乙烯标准品。
在本发明中，根据ASTM D1238(300℃和1.2kg的条件)测量的上述聚碳酸酯的熔融指数(MI)可以根据目的和用途适当地调节，并且考虑到改善的硬度，可以为5g/10min以上、7g/10min以上、10g/10min以上或21g/10min以上，且35g/10min以下、34g/10min以下、30g/10min以下、28g/10min以下或26g/10min以下。优选地，该熔融指数可以为21g/10min以上且26g/10min以下。当聚碳酸酯满足上述熔融指数范围时，当注入聚碳酸酯时具有改善加工性能的效果。
在本发明中，根据ASTM D256(1/8英寸，带缺口悬臂梁)在23℃下测量的所述聚碳酸酯的悬臂梁室温冲击强度可以为200J/m以上、或210J/m以上、或220J/m以上、或300J/m以上、或330J/m以上，且500J/m以下、或400J/m以下、或370J/m以下、或360J/m以下。优选地，该悬臂梁室温冲击强度可以为330J/m以上且360J/m以下。当聚碳酸酯满足上述悬臂梁室温冲击强度范围时，具有改善注射产品的抗冲击性的效果。
在本发明中，当根据ASTM D3363，在50g的载荷下以45度的角度测量时，所述聚碳酸酯的铅笔硬度可以显示为F或HB的高硬度。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述聚碳酸酯还包含以下化学式2的单元。
[化学式2]
在化学式2中，
W1和W3彼此相同或不同，并各自为取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、或者取代或未取代的亚杂芳基，
W2是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、O、S、SO、SO2或CO，
k是0至5的整数，l为0或1，条件是当与W3直接键合的W2为O、S、SO、SO2或CO时，l为1，并且当k为2以上时，多个W2彼此相同或不同，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式2的单元彼此相同或不同，
*是指与聚碳酸酯的主链连接的位置。
根据本发明的一个示例性实施方案，基于聚碳酸酯的总重量，所述聚碳酸酯可以包含70重量％以下，例如，50重量％以下，且10重量％以上的由化学式2表示的单元。当聚碳酸酯包含超过70重量％的由化学式2表示的单元时，流动性改善，但是由于聚合度降低，分子量未提高至期望值，当所述单元的含量小于10重量％时，反应性迅速劣化。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式2可以由以下化学式3至6中的一个表示。
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
在化学式3至6中，
Y1和Y2各自是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
Y3和Y4各自是取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO，
R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，a和b各自是0至4的整数，c、d、e和f各自是1至4的整数，且g、h、i和j各自是0至4的整数，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式3至6的单元彼此相同或不同，
*是指与聚碳酸酯的主链连接的位置。
根据本发明的一个示例性实施方案，Y1和Y2各自是具有1至30个碳原子的取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、具有6至30个碳原子的取代或未取代的亚芳基、或具有1至30个碳原子的取代或未取代的亚杂芳基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Y1和Y2各自是具有1至20个碳原子的取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、具有6至20个碳原子的取代或未取代的亚芳基、或具有1至20个碳原子的取代或未取代的亚杂芳基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Y1和Y2是二价异山梨醇基。
根据本发明的一个示例性实施方案，Y3和Y4各自是具有1至30个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基、具有3至30个碳原子的取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO。
根据本发明的一个示例性实施方案，Y3和Y4各自是具有1至20个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基、具有3至20个碳原子的取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO。
根据本发明的一个示例性实施方案，R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、具有1至30个碳原子的取代或未取代的烷基、或具有1至30个碳原子的取代或未取代的烷氧基。
根据本发明的一个示例性实施方案，R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷基、或具有1至20个碳原子的取代或未取代的烷氧基。
根据本发明的一个示例性实施方案，0≤a+b≤6。
根据本发明的一个示例性实施方案，2≤c+d≤4。
根据本发明的一个示例性实施方案，e+f＝2。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述聚碳酸酯可以具有羟基或苯基端基。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种制备包含由上述化学式1a或1b表示的单元；和由化学式1c表示的单元的聚碳酸酯的方法，该方法包括：使包含以下化学式12a或12b的化合物、以下化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物聚合。
[化学式12a]
[化学式12b]
[化学式12c]
在化学式12a、12b和12c中，取代基的定义与化学式1a、1b和1c中的那些相同。
由化学式12c表示的化合物不特别限于立体化学。
由化学式12c表示的化合物是一种环境友好的化合物。
化学式12a、12b和12c的取代基的优选实例与结合上述化学式1a、1b和1c的描述相同。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式12a或12b的化合物可以由以下结构表示。
化学式12a或12b的化合物可以通过将1当量的二酐和2.2当量的氨基醇溶解在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺溶剂中，加热得到的溶液，然后在反应结束时向其中逐滴加入水来得到，但是制备化学式12a或12b的化合物的方法不限于此。
化学式12c的化合物可以通过混合1当量的异山梨醇与2.5当量的羟烷基卤化物，在碱性条件下加热得到的混合物，然后在二氯甲烷和水中进行萃取，接着再结晶来得到，但是制备化学式12c的化合物的方法不限于此。
根据本发明的一个示例性实施方案，所述碳酸酯前体可以由以下化学式13表示。
[化学式13]
在化学式13中，R5和R6彼此相同或不同，并各自独立地为取代或未取代的直链或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基。
碳酸酯前体用于连接化学式12a或12b的化合物、化学式12c的化合物和在需要的情况下附加的共聚单体，其具体实例包括：光气、三光气、双光气、溴光气、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯、碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸间甲苯酯、碳酸二萘酯、碳酸双(联苯基)酯、双卤甲酸酯等，并可以使用它们中的任一种或它们中的两种以上的混合物。
上述化学式1a或1b的单元可以通过使化学式12a或12b的化合物与化学式13的碳酸酯前体聚合来形成。上述化学式1c的单元可以通过使化学式12c的化合物与化学式13的碳酸酯前体聚合来形成。
基于包含化学式12a或12b的化合物、化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物中包含的总计100摩尔份的二醇化合物，化学式12a或12b的化合物可以以10摩尔份至90摩尔份，例如，30摩尔份至80摩尔份的量使用。
基于包含化学式12a或12b的化合物、化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物中包含的总计100摩尔份的二醇化合物，化学式12c的化合物可以以30摩尔份至100摩尔份，例如，40摩尔份至90摩尔份的量使用。
基于包含化学式12a或12b的化合物、化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物中包含的二醇化合物，化学式13的碳酸酯前体可以以0.80至1.2当量的量使用。
所述二醇化合物包括在组成中包含两个羟基的所有化合物。
对于所述聚合，可以使用本领域中已知的方法。
根据本发明的一个示例性实施方案，聚合步骤中使用的组合物还可以包括以下化学式21的化合物。
[化学式21]
在化学式21中，
W1和W3彼此相同或不同，并各自为取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
W2是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、O、S、SO、SO2或CO，
k是0至5的整数，l为0或1，条件是当与W3直接键合的W2为O、S、SO、SO2或CO时，l为1，并且当k为2以上时，多个W2彼此相同或不同。
化学式21的化合物可以通过聚合形成为上述化学式2的单元。基于100摩尔份的化学式13的碳酸酯前体，化学式21的化合物可以以10摩尔份至90摩尔份、30摩尔份至80摩尔份，例如，40摩尔份至70摩尔份的量使用。
根据本发明的一个示例性实施方案，化学式21可由以下化学式31、41、51或61表示。
[化学式31]
[化学式41]
[化学式51]
[化学式61]
在化学式31、41、51和61中，
Y1和Y2各自是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
Y3和Y4各自是取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO，
R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，a和b各自是0至4的整数，c、d、e和f各自是1至4的整数，且g、h、i和j各自是0至4的整数。
对上述化学式3至6的取代基的描述可以应用于化学式31至61的取代基。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种包含根据上述示例性实施方案的聚碳酸酯的组合物。包含所述聚碳酸酯的组合物可以包含选自热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂和聚合催化剂中的一种或多种。
在本说明书中，热稳定剂的实例包括亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸、它们的酯等，具体地，可以使用亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三-十八烷基酯、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2，2-亚甲基双(4，6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯或它们中的两种以上的组合。
在本说明书中，作为抗氧化剂的具体实例，可以使用季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、硫代丙酸甘油-3-硬脂酯、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、1，6-己二醇-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)苯、N，N-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、3，5-二叔丁基-4-羟基-苄基膦酸酯-二乙酯、三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)异氰脲酸酯、4，4′-二亚苯基二膦酸四(2，4-二叔丁基苯基)、3，9-双{1，1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2，4，8，10-四氧杂螺(5，5)十一烷或它们中的两种以上的组合。
在本说明书中，作为紫外线吸收剂的具体实例，可以使用2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-甲基-2-羟苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3，5-双(α，α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2，2′-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑苯基)、2，2′-对亚苯基双(1，3-苯并噁嗪-4-酮)或它们中的两种以上的组合。
在本说明书中，聚合催化剂的实例包括通常用于酯化反应或酯交换反应的催化剂，如碱金属的氢氧化物，如氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾；或碱土金属的氢氧化物，如氢氧化镁、氢氧化钙和氢氧化锶；硼或铝的氢氧化物；碱金属盐、碱土金属盐、季铵盐、碱金属或碱土金属的醇盐；碱金属或碱土金属的有机酸盐、锌化合物、硼化合物、硅化合物、锗化合物、有机锡化合物、铅化合物、锑化合物、锰化合物、钛化合物和锆化合物。此外，可以使用碳酸铯。聚合催化剂可以单独使用，或者可以以两种以上的组合使用。
当在包含所述聚碳酸酯的组合物中包含热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂或聚合催化剂时，对其含量没有特别地限制，并可以适当地应用本领域中所用的含量。
本发明的又一示例性实施方案提供一种由包含根据上述示例性实施方案的聚碳酸酯的组合物制备的模制品。如上所述，由于包含由化学式1a或1b表示的单元和由化学式1c表示的单元的聚碳酸酯具有优异的硬度或耐热性，因此，根据本发明的模制品具有比由现有技术中所用的聚碳酸酯制备的模制品更宽的应用范围。此外，当聚碳酸酯还包含由化学式2表示的重复单元时，由于可以通过调节由化学式1a、1b、1c和2表示的单元的重量比来实现期望的物理性能，因此，可以进一步扩展应用范围。
根据需要，除了前述聚碳酸酯之外，所述组合物或模制品还可以包含选自抗氧化剂、增塑剂、抗静电剂、成核剂、阻燃剂、润滑剂、抗冲改性剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂、颜料和染料中的一种或多种。
作为制备所述模制品的方法的一个实例，可以包括：使用混合机将前述聚碳酸酯和其它添加剂充分混合，通过使用挤出机将所述混合物挤出成型来将所得混合物制备为粒料，干燥该粒料，然后使用注射机注射该粒料。
在下文中，将通过实施例更详细地例示本发明。
实施例
实施例1
(1)单体1的合成实施例
将1当量的二酐和2.2当量的2-氨基乙-1-醇溶解于二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺溶剂中之后，将所得溶液在120℃下加热。在反应过程中，通过安装蒸馏阱来进行反应。在反应结束之后，向其中逐滴加入水，然后将材料过滤以获得单体1(收率：68％，MS：[M+H]+＝305.07)。
(2)制备聚碳酸酯
[表1]
如上表1中所述，将单体1、异山梨醇(ISB)、碳酸二苯酯(DPC)和作为催化剂的0.02重量％的碳酸铯(Cs2CO3)引入1L的玻璃反应器中，并且在氮气气氛下将反应容器加热至150℃作为反应的第一步骤，并且如果可能，在搅拌下熔融原料。0.02重量％的碳酸铯(Cs2CO3)是指基于单体1、异山梨醇和碳酸二苯酯的总重量，为0.02重量％。
作为反应的第二步骤，将反应器的内部压力从大气压降低至100托，经80分钟将反应温度升高至230℃，并在该温度下保持40分钟，然后在经20分钟将反应温度升高至250℃的同时经20分钟将内部压力降低至28托，同时除去生成的苯酚。作为反应的第三步骤，经10分钟将反应器的温度升高至260℃，并使反应器中的压力达到1托以下，以便除去附加生成的苯酚。在反应器达到预定的搅拌扭矩之后，终止反应，并取出产生的反应物以制备共聚物。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为60,100g/mol。
实施例2
(1)单体2的合成实施例
除了使用1当量的二酐和2.2当量的2-氨基丙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体2。(收率：65％，MS：[M+H]+＝333.10)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体2代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为52,300g/mol。
实施例3
(1)单体3的合成实施例
除了使用1当量的[5，5′-二异苯并呋喃]-1，1′，3，3′-四酮和2.2当量的2-氨基乙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体3。(收率：72％，MS：[M+H]+＝381.10)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体3代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为51,500g/mol。
实施例4
(1)单体4的合成实施例
除了使用1当量的[5，5′-二异苯并呋喃]-1，1′，3，3′-四酮和2.2当量的2-氨基丙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体4。(收率：82％，MS：[M+H]+＝409.13)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体4代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标样的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为54,300g/mol。
实施例5
(1)单体5的合成实施例
除了使用1当量的[5，5′-二异苯并呋喃]-1，1′，3，3′-四酮和2.2当量的4-氨基酚之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体5。(收率：86％，MS：[M+H]+＝477.10)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体5代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为50,500g/mol。
实施例6
(1)单体6的合成实施例
除了使用1当量的5，5′-(丙烷-2，2-二基)双(异苯并呋喃-1，3-二酮)和2.2当量的2-氨基丙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体6。(收率：67％，MS：[M+H]+＝451.18)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体6代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为72,000g/mol。
实施例7
(1)单体7的合成实施例
除了使用1当量的5，5′-(全氟丙烷-2，2-二基)双(异苯并呋喃-1，3-二酮)和2.2当量的2-氨基丙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体7。(收率：63％，MS：[M+H]+＝559.12)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体7代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为69,600g/mol。
实施例8
(1)单体8的合成实施例
除了使用1当量的5，5′-氧基双(异苯并呋喃-1，3-二酮)和2.2当量的2-氨基丙-1-醇之外，以与实施例1的单体1的合成实施例中相同的方式获得作为白色固体的单体8。(收率：74％，MS：[M+H]+＝425.13)。
(2)制备聚碳酸酯
除了在实施例1中使用单体8代替单体1之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为73,500g/mol。
比较例
比较例1
除了在实施例1中单独使用单体1代替单体1和异山梨醇(ISB)之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。随着聚合发生，粘度从初始阶段就增加，并获得棕色的聚合产物。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为5,100g/mol。
比较例2
除了在实施例1中单独使用异山梨醇(ISB)代替单体1和异山梨醇(ISB)之外，以与实施例1中相同的方式制备聚碳酸酯。随着聚合发生，表现出棕色现象，并表现出聚合度降低至极低水平的现象。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为4,600g/mol。
比较例3
在氮气气氛下将620g的水、116.47g的双酚A(BPA)、102.5g的40重量％的NaOH水溶液和200ml的二氯甲烷(MeCl2)加入到能够用循环器保持在室温下的2L的主反应器中。将62g的三光气和120g的二氯甲烷加入到1L的烧瓶中并使三光气溶解之后，将所得溶液缓慢加入到包含双酚A(BPA)溶液的主反应器中，然后向其中加入2.66g的对叔丁基酚(PTBP)，并搅拌所得混合物。向其中加入97g的40重量％的NaOH水溶液之后，向其中附加地加入1.16g的作为偶联剂的三乙胺(TEA)。在这种情况下，将反应的pH保持在11至13。反应结束之后，通过向其中加入HCl将pH降低到3至4，然后停止搅拌，分离聚合物层和水层，随后除去水层并仅提取聚合物层，然后使用甲醇获得聚合物晶体。作为使用PS标准品的GPC分析的结果，发现制备的聚碳酸酯的重均分子量为48,000g/mol。
实验例：评价聚碳酸酯的物理性能
将0.050重量份的三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.010重量份的十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯和0.030重量份的季戊四醇四硬脂酸酯加入到100重量份的在实施例和比较例中制备的各个聚碳酸酯中，使用具有附接的通气口的HAAKE Mini CTW将所得混合物造粒，然后使用HAAKEMinijet注塑系统，通过在300℃的料筒温度和120℃的模具温度下注塑该粒料来制备试验试样。
通过下列方法测量这些注塑试验试样或聚碳酸酯的特性，结果示于表1中。
测量方法
-重复单元：使用Varian 500MHz通过1H-NMR测量。
-重均分子量(g/mol)：使用Agilent 1200系列，通过用PC标准品校准来测量。
-熔融指数(MI，g/10min)：根据ASTM D1238(在300℃、1.2kg的条件下)测量。
-铅笔硬度：使用铅笔硬度测试仪(Cometech)，根据ASTM D3363用硬度为2B、B、HB和F的铅笔以45度的角度在50g的载荷下测量。
-悬臂梁室温冲击强度(J/m)：根据ASTM D256(1/8英寸，缺口悬臂梁式)在23℃下测量。
[表2]
根据表2，比较例1和2具有10,000g/mol以下的重均分子量，意味着由于不能适当地进行聚合而不能适当地挤出和注射，从而无法测量熔融指数、铅笔硬度和悬臂梁室温冲击强度。
同时，可以确认，与比较例3相比，实施例1至8各自具有优异的铅笔硬度和高悬臂梁室温冲击强度。
由此，可以确认，根据本发明的聚碳酸酯通过包含由化学式1a或1b表示的单元而具有优异的机械性能，并且通过进一步包含由化学式1c表示的单元而具有优异的硬度。

Claims (13)

1.一种聚碳酸酯，包含由以下化学式1a或1b表示的单元；和由以下化学式1c表示的单元：
[化学式1a]
[化学式1b]
[化学式1c]
在化学式1a、1b和1c中，
X1是选自以下的一种：取代或未取代的脂肪环和取代或未取代的芳香环，或四价基团，在该四价基团中，它们中的两个或更多个通过单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO连接，
X2是选自以下的一种：取代或未取代的脂肪环和取代或未取代的烃环，或三价基团，在该三价基团中，它们中的两个或更多个通过单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO连接，
L1至L6彼此相同或不同，并且各自是选自以下的一种：单键、取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基和取代或未取代的亚芳基，或二价基团，在该二价基团中，它们中的两个或更多个通过单键连接，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式1a、1b和1c的单元各自彼此相同或不同，
*是指与所述聚碳酸酯的主链连接的位置。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯，其中，基于所述聚碳酸酯的总重量，所述聚碳酸酯包含30重量％至70重量％的由化学式1a或1b表示的单元，并且基于所述聚碳酸酯的总重量，包含30重量％至70重量％的由化学式1c表示的单元。
3.根据权利要求1所述的聚碳酸酯，其中，所述聚碳酸酯的重均分子量为40,000g/mol至80,000g/mol。
4.根据权利要求1所述的聚碳酸酯，其中，X1选自以下结构式：
在所述结构式中，
R11至R15各自是氢、烷基、芳基或杂芳基，o是0至2的整数，p是0至8的整数，s是0至4的整数，q和r各自是0至3的整数，并且当o为2时，多个R11彼此相同或不同，当p为2以上时，多个R12彼此相同或不同，当s为2以上时，多个R13彼此相同或不同，当q为2以上时，多个R15彼此相同或不同，当r为2以上时，多个R14彼此相同或不同，
Z1是单键；取代或未取代的直链或支链亚烷基；O或CO。
5.根据权利要求1所述的聚碳酸酯，其中，X2选自以下结构式：
在所述结构式中，
R16和R17各自是氢、烷基、芳基或杂芳基，并且当t是0至3的整数时，u是0至9的整数，当t为2以上时，多个R16彼此相同或不同，当u为2以上时，多个R17彼此相同或不同。
6.根据权利要求1所述的聚碳酸酯，其中，所述聚碳酸酯还包含以下化学式2的单元：
[化学式2]
在化学式2中，
W1和W3彼此相同或不同，并各自为取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
W2是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、O、S、SO、SO2或CO，
k是0至5的整数，l为0或1，条件是当与W3直接键合的W2为O、S、SO、SO2或CO时，l为1，并且当k为2以上时，多个W2彼此相同或不同，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式2的单元彼此相同或不同，
*是指与所述聚碳酸酯的主链连接的位置。
7.根据权利要求6所述的聚碳酸酯，其中，化学式2由以下化学式3至6中的一个表示：
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
在化学式3至6中，
Y1和Y2各自是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
Y3和Y4各自是取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO，
R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，a和b各自是0至4的整数，c、d、e和f各自是1至4的整数，且g、h、i和j各自是0至4的整数，
所述聚碳酸酯中包含的多个化学式3至6的单元彼此相同或不同，
*是指与所述聚碳酸酯的主链连接的位置。
8.一种制备根据权利要求1所述的聚碳酸酯的方法，所述方法包括：
使包含以下化学式12a或12b的化合物、以下化学式12c的化合物和碳酸酯前体的组合物聚合：
[化学式12a]
[化学式12b]
[化学式12c]
在化学式12a、12b和12c中，取代基的定义与化学式1a、1b和1c中的相同。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述碳酸酯前体由以下化学式13表示：
[化学式13]
在化学式13中，R5和R6彼此相同或不同，并各自独立地为取代或未取代的直链或支链烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的杂芳基。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述组合物还包含以下化学式21的化合物：
[化学式21]
在化学式21中，
W1和W3彼此相同或不同，并各自为取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
W2是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚杂芳基、O、S、SO、SO2或CO，
k是0至5的整数，l为0或1，条件是当与W3直接键合的W2为O、S、SO、SO2或CO时，l为1，并且当k为2以上时，多个W2彼此相同或不同。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，化学式21由以下化学式31、41、51或61表示：
[化学式31]
[化学式41]
[化学式51]
[化学式61]
在化学式31、41、51或61中，
Y1和Y2各自是取代或未取代的二价脂肪烃基、取代或未取代的二价异山梨醇基、取代或未取代的亚芳基、或取代或未取代的亚杂芳基，
Y3和Y4各自是取代或未取代的直链或支链亚烷基、取代或未取代的亚环烷基、O、S、SO、SO2或CO，
R1至R4彼此相同或不同，并各自为氢、卤素、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烷氧基，a和b各自是0至4的整数，c、d、e和f各自是1至4的整数，且g、h、i和j各自是0至4的整数。
12.一种组合物，包含根据权利要求1至7任一项所述的聚碳酸酯。
13.一种模制品，由包含根据权利要求1至7任一项所述的聚碳酸酯的组合物制备而成。
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