公开了对经再循环的聚碳酸酯进行化学改性,以使得所述聚碳酸酯具有改善的分子量、阻燃性和/或聚合物组合物中减少的羟基和/或羧基基团的方法。
背景技术:
1、聚碳酸酯和含有碳酸酯单元的共聚物被用于各种模塑结构中。模塑结构可用于多种用途,包括用于电子器件、汽车部件、医疗设备、家用电器、扬声器、家居用品等的外壳。随着时间推移,聚碳酸酯及其共聚物可能会降解。降解的聚碳酸酯倾向于在废弃原料中积聚。由于聚碳酸酯及其共聚物的降解引入了不期望的副作用,诸如引入不期望的衍生物单体和因分子量损失所致的降低的性质,所以需要采取措施来吸收和再循环聚碳酸酯。
2、因此,所需要的是对经再循环的聚碳酸酯进行改性,以使得所述聚碳酸酯具有可用于新的消费品的性质的技术。
技术实现思路
1、本申请公开了一种方法,所述方法包括使一种或多种具有游离羟基和/或羧基基团的反应性聚碳酸酯与一种或多种以一个或多个乙酰氧基、甲氧基、乙氧基、卤化物或氢原子封端的反应性硅氧烷化合物在溶剂体系中接触,以在回收溶液中形成一种或多种经硅氧烷改性的聚碳酸酯,并且所述一种或多种反应性聚碳酸酯包含一种或多种废弃聚碳酸酯。
2、一种或多种反应性聚碳酸酯可以包含基于反应性聚碳酸酯的总量,约5重量%至约95重量%的量的一种或多种废弃聚碳酸酯。游离羟基和/或羧基基团可以定位于反应性聚碳酸酯的一个或多个末端。游离羟基和/或羧基基团可以沿着反应性聚碳酸酯的主链定位。经硅氧烷改性的聚碳酸酯可以具有比掺入所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯中的反应性聚碳酸酯的数均和/或重均分子量大至少5%的数均和/或重均分子量。所述方法可以进一步包括使溶剂体系与包含一种或多种废弃聚碳酸酯和一种或多种非聚碳酸酯化合物的一种或多种废弃原料接触以形成回收溶液;以及从所述回收溶液中分离所述一种或多种非聚碳酸酯化合物中的至少一些。所述方法可以进一步包括使一种或多种前体硅氧烷化合物与水接触以在回收溶液中形成一种或多种反应性硅氧烷化合物;以及使所述回收溶液与一种或多种聚碳酸酯溶剂接触以在所述回收溶液中形成包含所述水和所述一种或多种聚碳酸酯溶剂的溶剂体系。所述方法可以进一步包括使一种或多种反应性聚碳酸酯与一种或多种烯丙基卤化物接触以形成一种或多种乙烯基醚封端的聚碳酸酯,所述一种或多种乙烯基醚封端的聚碳酸酯被配置为与一种或多种反应性硅氧烷化合物的氢原子反应并形成一种或多种经硅氧烷改性的聚碳酸酯。一种或多种烯丙基卤化物可以以烯烃和卤化物封端,并且在卤化物与烯烃处的碳之间包含1至100个碳原子。所述方法可以包括使一种或多种清除剂与回收溶液接触,以清除由使一种或多种反应性聚碳酸酯与一种或多种反应性硅氧烷化合物接触而形成的酸。反应性聚碳酸酯和反应性硅氧烷化合物可以在催化剂存在下接触,所述催化剂被配置为促进经硅氧烷改性的聚碳酸酯的形成。溶剂体系可以至少包含被配置为溶解一种或多种反应性聚碳酸酯的聚碳酸酯溶剂,并且任选地还可以包括水。一种或多种反应性硅氧烷化合物可以包含连接在链中的1至100个硅氧烷单元,所述链以至少一个氢、乙酰氧基、甲氧基、乙氧基、卤化物基团或其任何组合封端。
3、本公开提供了一种可聚合组合物,所述可聚合组合物包含一种或多种反应性聚碳酸酯,所述一种或多种反应性聚碳酸酯沿着所述一种或多种反应性聚碳酸酯的主链和/或在所述一种或多种反应性聚碳酸酯的一个或多个末端具有游离羟基和/或羧基基因,其中所述一种或多种反应性聚碳酸酯包含一种或多种废弃聚碳酸酯。可聚合组合物包含溶剂体系,所述溶剂体系包含一种或多种聚碳酸酯溶剂和/或水。可聚合组合物包含一种或多种硅氧烷改性剂,所述一种或多种硅氧烷改性剂包括以下中的至少一种:一种或多种以至少一个氢和一个或多个烯丙基卤化物封端的反应性硅氧烷化合物;一种或多种以至少一个乙酰氧基、甲氧基、乙氧基、卤化物或其任何组合封端的反应性硅氧烷化合物;或一种或多种前体硅氧烷化合物,所述一种或多种前体硅氧烷化合物被配置为在水中形成以至少一个卤化物封端的反应性硅氧烷化合物。一种或多种反应性聚碳酸酯和硅氧烷改性剂在溶剂体系中可反应以形成一种或多种经硅氧烷改性的聚碳酸酯。
4、本公开提供了一种聚合物组合物,所述聚合物组合物包含一种或多种经硅氧烷改性的聚碳酸酯。经硅氧烷改性的聚碳酸酯包含一个或多个聚碳酸酯链段和一个或多个硅氧烷链段,所述一个或多个硅氧烷链段沿着所述一个或多个聚碳酸酯链段的主链在氧原子处以及在所述一个或多个聚碳酸酯链段的末端处与所述一个或多个聚碳酸酯链段连接。一个或多个硅氧烷链段中的至少一些连接两个或更多个聚碳酸酯链段。
5、一个或多个聚碳酸酯链段可以包含基于经硅氧烷改性的聚碳酸酯的总量,至少约5重量%至100重量%或更多的废弃聚碳酸酯的残基。一个或多个硅氧烷链段中的每一个可以包含两个至一百个之间的硅氧烷重复单元。聚合物组合物可以基本上不含含羟基和/或羧基的化合物。
6、本发明技术允许通过反应性硅氧烷化合物对反应性聚碳酸酯进行改性以形成经硅氧烷改性的聚碳酸酯,所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯具有诸如改善的分子量、阻燃性和/或在聚合物组合物中减少的羟基和/或羧基基团的性质。反应性硅氧烷化合物在含有经再循环的聚碳酸酯的回收溶液中是有利的,因为此类反应性硅氧烷化合物有可能直接在再循环溶液中形成和使用,使得反应性硅氧烷化合物可形成并且经再循环的聚碳酸酯可以在同一步骤中修复。添加反应性硅氧烷化合物可以用于改变反应性聚碳酸酯的性质和任选地除去较小的含羟基化合物,诸如双酚a。
1.一种方法,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其中所述一种或多种反应性聚碳酸酯包含基于反应性聚碳酸酯的总量,约5重量%至约95重量%的量的所述一种或多种废弃聚碳酸酯。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述游离羟基和/或羧基基团定位于所述反应性聚碳酸酯的一个或多个末端。
4.如权利要求3所述的方法,其中所述游离羟基和/或羧基基团沿着所述反应性聚碳酸酯的主链定位。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯具有比掺入到所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯中的所述反应性聚碳酸酯的数均和/或重均分子量大至少5%的数均和/或重均分子量。
6. 如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
7. 如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种烯丙基卤化物以烯烃和卤化物封端,并且在所述卤化物与所述烯烃处的碳之间包含1至100个碳原子。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种清除剂包括碱洗液、吸附剂或其任何组合。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中使所述反应性聚碳酸酯和所述反应性硅氧烷化合物在催化剂存在下接触,所述催化剂被配置为促进所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯的形成。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括:
15.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中从所述回收溶液中分离所述一种或多种非聚碳酸酯化合物或所述水的步骤包括过滤、倾析、离心、萃取或其任何组合。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述溶剂体系至少包含被配置为溶解所述一种或多种反应性聚碳酸酯的聚碳酸酯溶剂。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述溶剂体系还包含水。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯包含一种或多种支链硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种反应性硅氧烷化合物包含连接在链中的1至100个硅氧烷单元,所述链以至少一个甲氧基、乙氧基、乙酰氧基、卤化物和/或氢基团封端。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种前体硅氧烷化合物包含在不同末端处的至少两个卤化物原子。
21.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述一种或多种前体硅氧烷化合物包括单卤代硅烷、二卤代硅烷、三卤代硅烷和/或四卤代硅烷。
22.一种可聚合组合物,所述可聚合组合物包含:
23.如权利要求22所述的可聚合组合物,所述可聚合组合物还包含:
24.如权利要求22-23所述的可聚合组合物,所述可聚合组合物还包含:
25.如权利要求22-24所述的可聚合组合物,其中所述反应性聚碳酸酯还包含一种或多种原始聚碳酸酯。
26.一种聚合物组合物,所述聚合物组合物包含:
27.如权利要求26所述的聚合物组合物,其中所述一种或多种经硅氧烷改性的聚碳酸酯包含一种或多种支链硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
28.如权利要求26-28所述的聚合物组合物,其中所述一个或多个聚碳酸酯链段包含废弃聚碳酸酯的残基。
29.如权利要求26-29所述的聚合物组合物,其中所述一个或多个聚碳酸酯链段包含基于所述经硅氧烷改性的聚碳酸酯的总量,至少约5重量%至100重量%或更多的废弃聚碳酸酯的残基。
30.如权利要求26-30所述的聚合物组合物,其中所述一个或多个硅氧烷链段中的每一个包含2至100个硅氧烷重复单元。
31.如权利要求26-31所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物基本上不含含羟基和/或羧基的化合物。