一种聚碳酸酯树脂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及一种聚碳酸酯领域，具体涉及一种聚碳酸酯树脂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚碳酸酯树脂作为一种工程塑料被广泛应用，具有优异的透明性、耐冲击性能等，同时，作为一种组合物，是由不同分子量的聚碳酸酯组分构成。以1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(bptmc)与双酚a(bpa)为共聚结构的聚碳酸酯，具有良好的耐热性能，但在实际加工过程中，易出现降解、底色偏黄等现象，同时可能存在批次稳定性偏差，导致出现加工流动性下降等现象。因此，对该类型的聚碳酸酯进行生产工艺优化，有利于提高产品性能和加工性能。

2、cn102971360b描述了一种通过控制bptmc中硫含量的方式来制备聚碳酸酯，得到的聚碳酸酯经注塑后，黄度指数yi＞1，经耐热实验后(150℃，200h)，黄度指数yi＞3，从结果来看，黄度指数仍然偏高，且在耐热实验中出现了明显的降解。

3、cn106977710b描述了一种聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物，通过控制共聚物中四氯化碳浓度＜4ppm，可提高树脂的底色，并减少模具被腐蚀等现象，但在本专利中，并未提及对底色和腐蚀的具体改善效果，此外，对四氯化碳含量的控制范围有待进一步优化，减少能耗。

4、cn110366574b描述了一种聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物，通过对不同分子量共聚物中的聚有机硅氧烷嵌顿含量进行限定，可以有效提高共聚物的低温耐冲击性能，但实际生产过程不易控制，不利于工业化放大推广。

5、可见，目前针对于该种类型的聚碳酸酯仍存在底色和加工性能方面问题亟需解决。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种聚碳酸脂树脂，该树脂降低了黄度指数和提高了加工性能，使产品品质得到明显提升。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种聚碳酸酯树脂，具有下述通式(i)和下述通式(ii)所示的结构单元，所述聚碳酸酯树脂经凝胶渗透色谱法测得分子量，满足0＜m1＜0.3wt％，0＜m2＜15wt％，40wt％＜m3＜80wt％，优选为0.05wt％＜m1＜0.1wt％，1wt％＜m2＜5wt％，50wt％＜m3＜70wt％，其中，m1为重均分子量＜3000的聚碳酸酯树脂组分，m2为重均分子量＞100000的聚碳酸酯树脂组分，m3为重均分子量为20000～60000的聚碳酸酯树脂组分，

4、

5、其中，r1、r2、r3、r4分别独立地选自h、卤素、c1～c10的烷基、c5～c6的环烷基、c6～c10的芳基中的任一种；r5、r6、r7分别独立地选自h、c1～c10的烷基中的任一种；z表示芳族和/或烷基芳的族残基。

6、基于双酚tmc和双酚a为共聚单体的聚碳酸酯，在底色和加工性能方面较常规pc不同，发明人惊奇地发现，通过降低高分子量聚碳酸酯组分和低分子量聚碳酸酯组分含量，可以降低黄度指数和提高加工性能，使得产品品质明显提升，从而获得本发明的效果。

7、在本发明的一种实施方案中，所述通式(i)的聚碳酸酯结构单元为：

8、

9、在本发明的一种实施方案中，所述通式(ii)的聚碳酸酯结构单元为：

10、

11、在本发明的一种实施方案中，所述式(i)与式(ii)结构的摩尔比为1:99～99:1，优选为10:90～70:30，更优选为30:70～40:60。

12、在本发明的一种实施方案中，所述聚碳酸酯树脂经螺旋线测试，其螺旋线长度＞400mm。

13、在本发明的一种实施方案中，所述聚碳酸酯树脂经双螺杆挤出机挤出后，黏均分子量mv变化值＜500。

14、在本发明的一种实施方案中，所述聚碳酸酯树脂经耐热测试后，维卡软化温度＞165℃。

15、在本发明的一种实施方案中，所述聚碳酸酯树脂经注塑机注塑后，试片黄度指数yi值＜1。

16、在本发明的一种实施方案中，所述聚碳酸酯树脂的最大降解速率温度为510～550℃。

17、本领域公知，根据使用要求，在聚碳酸酯粉料中可加入各类助剂，例如脱模剂、流动助剂、热稳定剂、水解稳定剂、抗氧化剂、uv吸收剂、阻燃剂、抗静电剂、颜料或强化填充剂中的一种或多种，基于所述共聚碳酸酯的总重量计，助剂含量可以为0-5wt％，优选0-2.5wt％，更优选0-2wt％。

18、本发明的另一目的在于提供一种制备所述共聚碳酸酯粉料的方法。

19、一种制备上述共聚碳酸酯粉料的方法，所述方法为连续光气化制备方法；优选地，所述方法包含如下步骤：

20、s1：在配料罐中，将1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷bptmc、双酚a即bpa、封端剂混合溶解后，通入釜1，加入混有光气的有机溶剂进行界面缩聚反应；

21、s2：将反应液向釜2输送，设置乳化机混合；

22、s3：将反应液向釜3输送，补加有机溶剂；

23、s4：将反应液向储料罐输送，分离出有机相和水相，收集有机相；

24、s5：清洗有机相，制粉，干燥粉料。

25、在本发明的一种实施方案中，所述s1中1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、双酚a、封端剂的摩尔比为1:(0.01～99):(0.01～3)。

26、在本发明的一种实施方案中，s1所述封端剂为单酚化合物，优选苯酚、对甲基苯酚、对叔丁基苯酚、对苯基苯酚中的一种或多种，更优选对叔丁基苯酚。

27、在本发明的一种实施方案中，s1中相对于1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和双酚a的总摩尔量，光气的过量率为10～20mol％。

28、在本发明的一种实施方案中，s1中混合时加入碱、水。

29、在本发明的一种实施方案中，s1中光气溶解在有机溶剂中；优选地，有机溶剂为芳族和/或脂肪族烃类溶剂，优选二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙苯、氯苯、二甲苯中的一种或多种，更优选二氯甲烷。

30、在本发明的一种实施方案中，s1中的反应在惰性的气氛围下进行。

31、在本发明的一种实施方案中，s1中的反应温度为20～40℃，优选为25～30℃；压力为常压。

32、在本发明的一种实施方案中，s1中反应液在釜1中的停留时间为10～60min，优选20～30min。

33、在本发明的一种实施方案中，所述s2加入催化剂；优选地，加入叔胺类催化剂，优选三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺、三乙烯二胺中的一种或多种；优选地，催化剂加入量为0.1～10mol‰，相对于bptmc与bpa的总摩尔量。

34、在本发明的一种实施方案中，s2中的乳化机转速为5000～25000r/min，优选为10000～15000r/min。

35、在本发明的一种实施方案中，s2中需补加碱液，碱液的过量率为5～20mol％，相对于实际过量的光气摩尔量。

36、在本发明的一种实施方案中，s2中的反应在惰性的气氛围下进行。

37、在本发明的一种实施方案中，s2中的反应温度为30～40℃，优选为30～35℃；压力为常压。

38、在本发明的一种实施方案中，s2中反应液在釜2中的停留时间为5～35min，优选为20～30min。

39、在本发明的一种实施方案中，所述s3中有机溶剂为芳族和/或脂肪族烃类溶剂，优选二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙苯、氯苯、二甲苯中的一种或多种，更优选二氯甲烷。

40、在本发明的一种实施方案中，s3中反应液在釜3中的停留时间为30～60min，优选30～40min。

41、在本发明的一种实施方案中，所述s4中加入抗氧剂；优选地，所述抗氧剂包含酚类抗氧剂，优选2,6-二叔丁基对甲酚bht、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)mbht、n-苯基-n’-异丙基-n-环己基对苯二胺6c6，更优选6c6。

42、在本发明的一种实施方案中，所述s5的清洗包含酸洗和水洗，使得洗涤后水相电导率＜200μs/cm。

43、本发明的又一目的在于提供一种共聚碳酸酯粉料的用途。

44、一种共聚碳酸酯粉料的用途，所述粉料为上述的粉料，或为上述方法制备的粉料，所述的聚碳酸酯树脂用于加工pc注塑制品，优选用于注塑加工车灯、医疗器械、家电外壳。

45、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

46、(1)通过对聚合反应过程进行调控，可实现对低分子量和高分子量组分含量的控制，使得产品在光学性能和加工性能方面具有更好的品质。

47、(2)通过将不同分子量组分含量控制在一定范围内，有利于降低挤出加工过程中的降解现象。