一種雙酚化合物及其制備方法、以及該雙酚化合物制備的聚碳酸酯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙酚化合物及其制備方法，另外涉及一種聚碳酸酯組合物，具體 的涉及一種具有改進(jìn)的加工性能同時(shí)具有良好的力學(xué)、熱學(xué)性能的芳族聚碳酸酯組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯樹脂被廣泛用作各種成型品的成型原料。例如，手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的 殼體材料。隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品的薄型化趨勢(shì)，殼體材料也愈加輕薄，在成型這樣的輕薄材料 時(shí)，要求樹脂具有良好的流動(dòng)性以便在模具內(nèi)順利的流動(dòng)，同時(shí)還要保證材料本身的力學(xué) 性能，如抗沖擊性能等不受影響。
[0003] 常規(guī)的雙酚A型聚碳酸酯材料，其本身熔體粘度大，成型薄壁產(chǎn)品較為困難等缺 陷已成為限制聚碳酸酯在該領(lǐng)域應(yīng)用的瓶頸。為解決這一問題，開發(fā)新型結(jié)構(gòu)的聚碳酸酯 以改善加工性成為研發(fā)人員不斷嘗試和努力的方向。但通常從結(jié)構(gòu)上改善加工性的措施會(huì) 帶來力學(xué)或是熱學(xué)性能降低的問題。
[0004] 美國(guó)專利US4294954提供了設(shè)計(jì)不對(duì)稱結(jié)構(gòu)雙酚化合物單體來改善加工性的方 法，所設(shè)計(jì)雙酚化合物的羥基處在不對(duì)稱位置，增大了分子鏈段的扭曲程度，提升了分子鏈 的柔順性從而改善了加工性能，但是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)雙酚在合成上難度較大，限制了該方法的 應(yīng)用。
[0005] 美國(guó)專利US4501875提供了引入脂肪族鏈段來改善加工性的方法，設(shè)計(jì)了柔性的 脂肪族二酰氯化合物，并與雙酚類化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到了具有較好柔順性的碳酸酯聚合 物。該方法固然能夠改善可加工性，但不可避免的導(dǎo)致了耐熱性的較大損失。
[0006] 美國(guó)專利US4504634提供了合成聚酯-碳酸酯共聚物的方式來改善加工性，所設(shè) 計(jì)的聚酯鏈段包含苯醚、苯硫醚、二苯甲酮、二苯亞砜、二苯砜等結(jié)構(gòu)，通過引入以上這些結(jié) 構(gòu)也可以達(dá)到改善加工性的作用，但是所引入結(jié)構(gòu)的比例需要得到控制，過高則會(huì)影響聚 合物的熱變形溫度，表明以上結(jié)構(gòu)還是會(huì)損害到聚合物的熱性能。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺陷：
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在一定程度上達(dá)到改善加工性的目的，但在可加工性 和原有性能的平衡上并未取得突破，所有改善加工性的手段均帶來了力學(xué)或是熱學(xué)性能的 顯著降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種雙酚化合物及其制備方法，所述雙酚化合物用于制備聚 碳酸酯組合物。所述雙酚化合物的制備方法步驟簡(jiǎn)單，收率高。
[0010] 本發(fā)明的另一目的是提供一種聚碳酸酯組合物，所述組合物具有改善的加工性 能，通過毛細(xì)管流變測(cè)量，在同樣的剪切速率下，其剪切粘度低于同樣重均分子量的雙酚A 型聚碳酸酯，同時(shí)與雙酚A型聚碳酸酯相比，光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)性能保持良好。
[0011] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0012] -種雙酚化合物，其特征在于，所述雙酚化合物具有的結(jié)構(gòu)式為式（I)，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙酚化合物，其特征在于，所述雙酚化合物的結(jié)構(gòu)式為式（I)，
其中札是CF3,R2獨(dú)立的是H、鹵素、C廠ら烷基或CF3;優(yōu)選的所述式⑴的雙酚化合物 的結(jié)構(gòu)式為式（II)或式（III)，
2. -種制備權(quán)利要求1所述的雙酚化合物的方法，其特征在于，所述式（I)的雙酚化合 物的制備方法包括以下步驟：
應(yīng)體系，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下60-180°C加熱反應(yīng)2-12h;其中，X是鹵素，も是0?3,R2獨(dú)立的是H、 鹵素、C1-Cf^基或CF3; 優(yōu)選地，所述式（II)的雙酚化合物的制備方法包括以下步驟：使用2~2. 2 :1摩爾比 的3-三氟甲基-4-溴苯酚和對(duì)苯二酚作為反應(yīng)物，加入堿金屬碳酸鹽、極性非質(zhì)子型溶剤， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下60-120°C加熱反應(yīng)4-6h; 優(yōu)選地，所述式（III)的雙酚化合物的制備方法包括以下步驟；使用2~2. 2 :1摩爾比 的3-羥基-5-三氟甲基苯酚和對(duì)二溴苯作為反應(yīng)物，加入堿金屬碳酸鹽、極性非質(zhì)子型溶 劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下80-180°C加熱反應(yīng)4-6h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙酚化合物或權(quán)利要求2所述的方法制備的雙酚化合物制備 的聚碳酸酯組合物，包含來源于式（I)表示的雙酚化合物的結(jié)構(gòu)單元，
其中も是CF3,R2獨(dú)立的是H、鹵素、C^(^烷基或CF3;優(yōu)選的所述聚碳酸酯組合物包含 來源于式（II)和/或式（III)表示的雙酚化合物的結(jié)構(gòu)單元，
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯組合物還包含 來源于氫醌、間苯二酚和式（IV)化合物的一種或兩種或多種二羥基芳族化合物的結(jié)構(gòu)單 元，
其中R3每次出現(xiàn)時(shí)均獨(dú)立的為齒原子、硝基、氰基、C^C2tl烷基、C4-C2tl環(huán)烷基或C6-C2q 芳基；n和m獨(dú)立地為O~4的整數(shù)；W為化學(xué)鍵、氧原子、硫原子、羰基、砜基、亞砜基、C1-C2q 脂基、C6-C2tl芳基、C6-C2tl脂環(huán)基或下面的基團(tuán)：
其中R4和R5獨(dú)立地為氫原子、C^C2tl烷基、C4-C2(l環(huán)烷基或C4-C2(l芳基；或者R4和R5- 起形成C4-C2tl脂環(huán)，其可任選地被一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)C^C2tl烷基、C6-C2(l芳基、C7-C21芳烷基、 C5-C2tl環(huán)烷基或其組合所取代。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述二羥基芳族化合物選自 氫醌、間苯二酚、二羥基聯(lián)苯、雙-(羥基苯基）鏈烷烴、雙-(羥基苯基）環(huán)烷烴、雙-(羥基 苯基）硫化物、雙-(羥基苯基）醚、雙-(羥基苯基）酮、雙-(羥基苯基）砜、雙-(羥基苯 基）亞砜、a，a' -雙-(羥基苯基）-二異丙基苯，以及它們的烷基化、環(huán)烷基化和鹵化的化 合物； 優(yōu)選自4,4' -二羥基聯(lián)苯、1，1-雙-(4-羥基苯基）苯基甲烷、1，1-雙-(4-羥基苯 基）苯基乙烷、2, 2-雙-(4-羥基苯基）丙烷、2, 2-雙-(3, 5-二甲基-4-羥基苯基）丙烷、 1，1-雙-(4-羥基苯基）環(huán)己烷，更優(yōu)選2, 2-雙-(4-羥基苯基）丙烷。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的的聚碳酸酯組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯組 合物中式（I)表示的雙酚化合物，優(yōu)選式（II)和/或式（III)表示的雙酚化合物的摩爾含 量為0?Ol~100mol%，優(yōu)選1~99mol%，更優(yōu)選10~90mol%，進(jìn)一步優(yōu)選20~80mol%， 相對(duì)于構(gòu)成所述聚碳酸酯組合物的全部雙酚類化合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6任ー項(xiàng)的聚碳酸酯組合物，其特征在于，基于聚碳酸酯組合物的 總質(zhì)量計(jì)，該組合物包含〇~IOwt%，優(yōu)選0~2. 5wt%，更優(yōu)選0~Iwt%的選自以下的組 分中的ー種或兩種或多種添加剤：脫模劑、流動(dòng)助劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、IR吸 收劑、阻燃劑、抗靜電劑、染料和顏料、填料、熱塑性塑料和弾性體。
8. -種制備權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的聚碳酸酯組合物的方法，其特征在于，所述方 法為界面光氣法或熔融酯交換法。
9. 權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的的聚碳酸酯組合物或權(quán)利要求8所述的方法制備的聚碳 酸酯組合物用于制備透明或半透明或不透明或者有色的成型件、擠出物、箱和箔層壓物的 用途。
10. 權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)所述的的聚碳酸酯組合物或權(quán)利要求8所述的方法制備的聚 碳酸酯組合物制備得到的成型件、擠出物、箔和箔層壓物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙酚化合物及其制備方法，以及含有來源于所述雙酚化合物的結(jié)構(gòu)單元的聚碳酸酯組合物及其制備方法。所述雙酚化合物結(jié)構(gòu)中含有聯(lián)苯醚基團(tuán)和苯環(huán)上的三氟甲基取代基團(tuán)，二者存在協(xié)同作用。采用界面光氣法或熔融酯交換法制得的聚碳酸酯組合物剪切粘度低，具有更好的熔融流動(dòng)性，很好的兼顧了可加工性能和熱學(xué)、力學(xué)性能的平衡。
【IPC分類】C08L69-00, C07C41-16, C08G64-24, C07C43-295
【公開號(hào)】CN104628543
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410814112
【發(fā)明人】李 誠(chéng), 宋曉菊, 劉應(yīng), 陳云, 張宏科
【申請(qǐng)人】萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司, 萬華化學(xué)（寧波）有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日