一種含磷聚碳酸酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含磷聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟：先將二羥基化合物與2，5-二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷反應制備線型含磷化合物；再將步驟a中所得線型含磷化合物與芳族二羥基化合物和碳酸二酯通過熔融酯交換法制備含磷聚碳酸酯。本發(fā)明將線型含磷化合物通過酯交換引入聚碳酸酯中，使制得的聚碳酸酯具備阻燃性的同時解決了含磷活性單體成本高、制備工藝復雜的問題。本發(fā)明不僅實現(xiàn)含磷聚碳酸酯的高效制備，而且由于工藝路線簡單，產(chǎn)品的成本得到有效控制，具有非常好的工業(yè)應用前景。
【專利說明】一種含磷聚碳酸酯的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子化學【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種含磷聚碳酸酯的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯（Polycarbonate，PC)是一種透明的熱塑性工程塑料，其因多方面的優(yōu) 良性能而被廣泛應用于電子、光學材料、醫(yī)療器械和航空航天等領(lǐng)域。
[0003] 聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性，純PC極限氧指數(shù)可達22-29%，UL94測試可達 V-2級別，但仍無法滿足電子電器、汽車部件、建筑材料等領(lǐng)域?qū)ψ枞夹阅艿囊?，因此需?PC進行阻燃改性。
[0004] 目前工業(yè)上常用于PC及其合金的阻燃劑主要有十（或八）溴二苯醚、四溴雙酚 A、含溴碳酸酯齊聚物等溴系阻燃劑。但是，由于向聚合物加入鹵系阻燃劑會引發(fā)各種環(huán)境 問題，無鹵、低煙、低毒的有機磷系阻燃劑已獲得人們的廣泛關(guān)注。但是傳統(tǒng)添加型有機磷 阻燃劑存在耐熱性較差、揮發(fā)性較大及會導致塑料的熱變形溫度下降等問題。有研究將磷 元素引入到聚合物鏈中，得到含磷PC，從而達到阻燃的目的，可以解決上述傳統(tǒng)有機磷阻 燃劑存在的問題。但是所采用的的含磷活性單體如D0P0 (9, 10-二氫-9-氧雜-10-磷雜 菲-10-氧化物）及其衍生物等制備過程較為繁瑣，成本高，無法滿足市場需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種含磷聚碳酸酯的制備方 法
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種含磷聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟：
[0007] a.將二羥基化合物與2, 5-二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷反應制備線型含磷化合物；
[0008] b.將步驟a中所得線型含磷化合物與芳族二羥基化合物和碳酸二酯通過熔融酯 交換法制備含磷聚碳酸酯。
[0009] 優(yōu)選的，所述二羥基化合物，其化學結(jié)構(gòu)符合以下通式：
[0010] H0-R-0H
[0011] 其中，R為2-8個碳原子的亞烴基、環(huán)亞烴基或芳亞烴基。
[0012] 優(yōu)選的，所述2,5_二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷，其化學結(jié)構(gòu)符合以下通式：
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種含磷聚碳酸酯的制備方法，包括以下步驟： a. 將二羥基化合物與2, 5-二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷反應制備線型含磷化合物； b. 將步驟a中所得線型含磷化合物與芳族二羥基化合物和碳酸二酯通過熔融酯交換 法制備含磷聚碳酸酯。
2. 如權(quán)利要求1所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述二羥基化合物，其 化學結(jié)構(gòu)符合以下通式： HO-R-OH 其中，R為2-8個碳原子的亞烴基、環(huán)亞烴基或芳亞烴基。
3. 如權(quán)利要求1所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述2, 5-二氧-1， 2-氧磷雜環(huán)戊烷，其化學結(jié)構(gòu)符合以下通式：
其中，&為1-8個碳原子的烷基或芳基，1-8個碳原子的烷基或芳基為甲基、乙基、正丙 基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、環(huán)己基、庚基、辛基、苯基、苯甲基、 甲苯基、苯乙基、乙苯基、二甲基苯基中的一種；R 2為氫原子或1-4個碳原子的烷基，1-4個 碳原子的燒基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基中的一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述芳族二羥基化合 物，其化學結(jié)構(gòu)符合以下通式：
其中，R3為鹵素原子或1-4個碳原子的烷基，鹵素原子為氟、氯、溴或碘原子中的一種， 1_4個碳原子的燒基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基中的一 種，m為0-4的整數(shù)；R 4為鹵素原子或1-4個碳原子的烷基，鹵素原子為氟、氯、溴或碘原子中 的一種，1_4個碳原子的燒基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基 中的一種，η為0-4的整數(shù)；Z為-S-、-SO-、-S0 2-、-0-、-CO-、1-6個碳原子的亞烷基或5-6 個碳原子的環(huán)亞烷基，1-6個碳原子的亞烷基為亞甲基、亞乙基、亞丙基、異亞丙基、亞丁基、 亞戊基或亞己基中的一種，5-6個碳原子的環(huán)亞烷基為亞環(huán)戊基或亞環(huán)己基。
5. 如權(quán)利要求1所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述碳酸二酯，其化學 結(jié)構(gòu)符合以下通式：
其中，R5為-H、_F、-Cl、-Br、-I或1-4個碳原子的烷基，1-4個碳原子的烷基為甲基、乙 基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基中的一種；R6為_H、_F、_C1、_Br、-I或 1-4個碳原子的烷基，1-4個碳原子的烷基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、 仲丁基、叔丁基中的一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，步驟為： a. 將2, 5-二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷置于容器中攪拌，于90-140°C溫度下熔融后，加入 二羥基化合物，繼續(xù)反應1-4小時，得到線型含磷化合物； b. 將芳族二羥基化合物、線型含磷化合物、碳酸二酯和催化劑于140-190°C、 0. 01-0. 06MPa條件下反應1-4小時；逐步升溫至220-280°C，升溫同時增大體系內(nèi)壓力為 50Pa-2000Pa，繼續(xù)反應2-4小時后停止反應，將所得產(chǎn)物溶解于其良性溶劑中，再于不良 溶劑中重沉淀，抽濾，真空干燥至恒重。
7. 如權(quán)利要求1或6所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述步驟a中二 羥基化合物與2, 5-二氧-1，2-氧磷雜環(huán)戊烷摩爾比為1 :2。
8. 如權(quán)利要求1或6所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述步驟b中芳 族二羥基化合物、線型含磷化合物摩爾量之和與碳酸二酯的摩爾量相等；芳族二羥基化合 物的摩爾量與芳族二羥基化合物、線型含磷化合物的摩爾量和的百分比為40-98 %。
9. 如權(quán)利要求6所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述催化劑為乙酸鋅、 乙酸鋰或氫氧化鋰，催化劑所用質(zhì)量為碳酸二酯質(zhì)量的0. 05% -2%。
10. 如權(quán)利要求6所述的含磷聚碳酸酯的制備方法，其特征在于：所述產(chǎn)物后處理的良 性溶劑為二氯甲烷、三氯甲烷或四氫呋喃；不良溶劑為無水甲醇或無水乙醇。
【文檔編號】C08G64/40GK104193981SQ201410424150
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】蔡少君, 劉繼延, 劉學清, 王偉 申請人:江漢大學