双酚A型聚碳酸酯合成技术进展

介绍双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)的结构、性能、应用及市场需求状况;综述了国内外BPA-PC的合成技术进展;阐明了完全无光气工艺是BPA-PC合成技术发展的方向。

超临界CO_2作用下双酚A型聚碳酸酯的诱导结晶和熔融行为

采用差示扫描量热法(DSC)研究了在超临界CO_2作用下,温度、压力和共溶剂对双酚A型聚碳酸酯(BAPC)的结晶和熔融行为的影响。结果表明,超临界CO_2能使双酚A型聚碳酸酯(BAPC)在其玻璃化转变温度下结晶。CO_2是非极性流体,加入共溶剂能增加超临界流体的极性,或是与溶质形成氢键,从而大大提高流体的溶解能力。少量共溶剂的加入使BAPC的结晶更加完善,并能使其在更低的温度和压力条件下结晶。

固相缩聚合成高分子量双酚A型聚碳酸酯

研究了以碳酸二苯酯和双酚A为原料,有机胺为催化剂,固相缩聚法合成高分子量双酚A型聚碳酸酯(BPA–PC)的新工艺。探究了预聚体粉料颗粒大小、缩聚温度、缩聚时间、预聚体分子量及官能团比例等工艺条件对产品性能的影响。结果表明,以四乙基氢氧化铵为催化剂,大于60目(小于250μm)的预聚体颗粒在210℃真空缩聚8 h,制得的缩聚体特性黏度较大。预聚体分子量越大,C6H5OH/OH官能团比例越接近1,缩聚物的分子量越大。在较佳工艺条件下,可得到数均分子量为52 572、分子量分布为1.830、熔点258℃、有一定结晶度的BPA–PC产品。

双酚A型聚碳酸酯结晶行为研究进展

双酚A型聚碳酸酯(PC)是一种具有优良综合性能的工程塑料,对其结晶行为的研究,有助于材料的广泛应用及深入理解高分子结晶的本质。综述了近年来PC结晶行为研究的最新工作和理论进展,包括本体、溶剂及蒸汽诱导、加入成核剂、超临界二氧化碳作用下以及与其他聚合物共混PC的结晶行为研究。

静高压下邻苯二甲酸二辛酯增塑双酚A型聚碳酸酯体系中立体开放球晶的生长

Bisphenol-A polycarbonate/dioctyl phthalate blend samples crystallized at a hydrostatic pressure were investigated by WAXD,DSC and SEM measurements.Some novel stereo-open spherulitic structures,i.e.,peony-,cabbage-,seaweed-,and lotus-like spherulites,were observed which belong to a three-dimensional structure and were only composed of crystalline region.The foleded-chain lamellar crystal was proved to be the sub-structure of these spherulites.This study also suggests a new route to grow such crystals so as to promote the understanding of the formation process and mechanism of polymer spherulites.

固相缩聚法合成双酚A型聚碳酸酯

由无定型和结晶态双酚A型聚碳酸酯(BAPC)预聚体分别固相缩聚合成高分子量BAPC,考察了缩聚时间、N2吹扫流量、缩聚温度对产物分子量的影响.用凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)表征了产物的结构和性质.结果表明反应温度为200℃,N2流速为1.5 L/min,反应时间为9 h时,产物的数均分子量可达71 163 g/mol,分子量分布指数为1.37.

结晶态双酚A型聚碳酸酯固相缩聚的研究

在自制的反应器中将结晶态、无定形两种双酚A型聚碳酸酯(BAPC)预聚体固相缩聚合成了高摩尔质量的双酚A型聚碳酸酯。采用DSC、IR对双酚A型聚碳酸酯(BAPC)的熔融行为和结构进行了表征。结果表明,BAPC在固相缩聚后,玻璃化转变温度升高,热稳定性增强,其中BAPC为结晶态时固相缩聚的温度低于无定形态BAPC的固相缩聚温度,且结晶态BAPC固相缩聚后为无定形态。

固相缩聚法合成双酚A型聚碳酸酯的动力学研究

研究了旋转反应器内的固相缩聚动力学，探究了固相缩聚反应温度对BAPC摩尔质量和转化率的影响。利用建立的动力学模型，计算出BAPC。（M。=2 962 g／mol，x0=0．957）、BAPC：（Mn=6 135 g／mol，x0=0．979）和BAPC，（Mn=8 236/mol，x0=0．984）三种摩尔质量的预聚体在453～483 K下的表观反应速率常数，按照Arrhenius方程式模拟出其表观活化能分别为61．49、55．22和32．60 kJ／mol，随着预聚体摩尔质量的增大，表观活化能降低，固相缩聚反应更容易发生。

双酚A型聚碳酸酯合成方法研究进展

简述了双酚A型聚碳酸酯主要合成方法的研究进展,从资源和环境角度考虑,非光气工艺是双酚A型聚碳酸酯合成技术发展的方向。

固相聚合法合成双酚A型聚碳酸酯

在常温常压下,采用加入溶剂和沉淀剂法提纯双酚A型聚碳酸酯(BAPC)预聚体,在常压氮气氛围下使提纯后的预聚体发生固相缩聚合成BAPC。研究了固相聚合的工艺条件,用差示扫描量热仪(DSC)和乌氏黏度计对BAPC的熔融温度和粘均相对分子量进行了表征。结果表明,提纯后的BAPC预聚体有明显的熔融温度,容易进行固相聚合。常压固相聚合后BAPC的分子量增大,熔融温度升高,热稳定性增强。当聚合温度升高时,有利于聚合反应。

数值模拟聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯嵌段共聚物对氧气的选择渗透行为

使用分子动力学和巨正则蒙特卡洛的方法,构建不同嵌段比的聚二甲基硅氧烷-双酚A型聚碳酸酯(PC)嵌段共聚物,计算模拟了氧气和氮气在不同嵌段比共聚物中的溶解和扩散行为。结果表明,共聚物的溶解度系数大小变化与嵌段比关系不大,且不具有规律性,而氧气和氮气溶解度系数比在嵌段比为1∶1时达到最大,为3.44。随着聚二甲基硅氧烷嵌段的增加,共聚物的密度越来越小,对气体的阻隔能力越来越差,氧气和氮气的扩散系数均有较大的提高,其扩散系数比值变化不大。通过计算氧气和氮气在不同嵌段共聚物中的渗透系数的比值,在嵌段比为1∶1时,对氧气的选择渗透性能达到最大,PO2/PN2=4.83。这种从分子结构水平研究材料最优选择透过性的方法,在节约资源的同时大大提高了工作效率。

固相缩聚法合成双酚A型聚碳酸酯的催化剂筛选

采用固相缩聚(SSP)法,以双酚A(BPA)和碳酸二苯酯(DPC)为原料,在不同催化剂的作用下,反应得到双酚A型聚碳酸酯(BAPC)。测定了产物的特性黏数和色差,并对产物进行了傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H–NMR)和热重(TG)分析。结果表明,四苯硼钠(Na TPB)为较优的催化剂,在1 mol的BPA中加入催化剂Na TPB用量为1×10–4 mol时,通过非光气熔融酯交换法合成并经部分结晶处理、筛分得到180~250μm预聚物颗粒,其在210℃、近真空(压力<100 Pa)条件下,采用SSP法,反应3 h,可得色差较小(0.52%)、特性黏数为90.36 m L/g、热稳定性良好的BAPC。

溶剂诱导双酚A型聚碳酸酯快速结晶的研究

聚碳酸酯(PC)热结晶十分困难,但在某些溶剂诱导作用下,其结晶能力能得到显著提高。且诱导剂的种类、溶度参数和极性等物化性质的不同,其诱导 PC 结晶的能力与形态也不同。从溶剂分子在聚合物内的扩散动力学、诱导结晶行为与特性、诱导结晶形态、诱导结晶机理及应用前景等方面对溶剂诱导 PC 结晶的研究工作和理论进展进行了综述。

双酚芴、双酚A型聚碳酸酯共聚物的合成及其耐热性能研究

本文采用较少摩尔比双酚芴{9,9-二[4-(2-羟乙氧基)苯基]芴,BPHF}与双酚A(BPA)共聚,通过熔融酯交换法制备共聚PC。结果表明,1H NMR表征结果显示产物为共聚物且共聚PC中含有双酚芴链节,DSC表征结果显示,随着BPHF含量的增加,所得共聚PC的Tg与HDT均呈上升趋势,并且产物有且只有一个Tg。此外,考察加入双酚芴进行共聚对聚碳酸酯光学性能(透光率、雾度)的影响,结果表明随着BPHF与BPA的摩尔比在0%~6%的范围内,其光学性能并无显著变化。

“碳酸二甲酯绿色可控合成双酚A型聚碳酸酯的研究”项目通过天津市科委验收

由我校材料科学与工程学院李振环博士等承担的天津市应用基础及前沿技术研究计划项目“碳酸二甲酯绿色可控合成双酚A型聚碳酸酯的研究”于2012年7月2日通过市科委组织的专家验收．

合成双酚A型聚碳酸酯新工艺中苯酚的回收与测定

研究了合成双酚A型聚碳酸酯(BAPC)的氮气吹扫新工艺中关键步骤——苯酚回收的问题,建立了简单易行的苯酚水溶液浓度测定的紫外分光光度法,研究了工艺条件对苯酚回收率的影响以及与黏均分子量的关系.结果表明:苯酚水溶液的浓度与吸光度呈线性关系,可用紫外分光光度法准确测定;双酚A型聚碳酸酯预聚体的初熔温度在182℃以上,最高可达224℃;随着苯酚回收率的增多,黏均分子量增大,苯酚的回收率可达85.6%.

结晶态与无定型双酚A型聚碳酸酯固相缩聚的研究

在自制的反应器中将结晶态、无定型两种双酚A型聚碳酸酯(BAPC)预聚体分别进行固相缩聚,合成了高相对分子质量的双酚A型聚碳酸酯。采用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)对双酚A型聚碳酸酯(BAPC)的熔融行为和结构进行了表征。结果表明,BAPC在固相缩聚后玻璃化转变温度升高,热稳定性增强。其中结晶态BAPC的固相缩聚温度低于无定型BAPC的固相缩聚温度,且结晶态BAPC经过固相缩聚后成为无定型高相对分子质量的双酚A型聚碳酸酯。

双酚A型聚碳酸酯的结晶增速改性研究进展

双酚A型聚碳酸酯(BAPC)因重复结构单元中含有两个苯撑而使分子链过于刚硬,导致其结晶极其缓慢。本文评述了BAPC的三类结晶增速改性剂,即成核剂(NAs)、晶体生长促进剂(CGAs)及成核-晶体生长耦合改性剂(NA-CGAs);提出机理上不同于异相成核(HN)的"离子簇集诱导成核(IAIN)"的概念,即NA所含离子(对)经交换反应转移至BAPC链端,而后经(单)遥爪离子静电簇集引发与之共价相连的链段在离子簇近围紧密堆砌从而诱导结晶成核的过程。NAs包括无机填料、有机小分子及有机高分子等;前者属于HN,而后两者属于HN或IAIN,取决于其中是否含有可交换离子对。CGAs包括有机溶剂、超临界CO2、酯类增塑剂、液晶小分子及柔性聚合物等;其均通过降低BAPC链段间作用力而加速晶体生长。NA-CGAs为将NA与CGA配合使用、协同促进BAPC结晶的混合物。然而,在实际熔融加工时间尺度内BAPC的结晶增速仍显不足;HN-IAIN-CGAs三元耦合改性剂有望成为今后的重点发展方向。

液晶聚酯增强双酚A型聚碳酸酯复合材料的研究进展

将液晶聚酯(LCP)加入到双酚A型聚碳酸酯(PC)基体中可以显著改善体系的加工流动性.同时在 复合材料中原位形成大长径比、高模量与高强度的LCP微纤,但由于PC与I.CP的相容性差,导致机械性能难 以大幅度提高。本文综述了 LCP增强PC复合材料的研究进展,重点阐述了 PC/LCP复合体系的增容技术与 增强方法,并讨论了其制备工艺条件如温度、剪切速率、粘度比、拉伸比及加工次数等对LCP微纤形成与机械 性能的影响。最后.通过离子化改性PC与LCP复合.以借助离子交联.增强PC基体及强的离子-偶极相互作 用.实现两者之间的界面增容,从而达到真正意义上的增强.有望成为具有潜力的发展方向之一。

基于生物基聚碳酸酯的应用开发

研究了在投料质量比为50/50的前提下,异山梨醇型共聚聚碳酸酯与双酚A型聚碳酸酯共混挤出后,材料的折射率差异对合金外观的影响。通过差示扫描量热法测定合金玻璃化转变温度,探究了两相间的相容性。结果表明,两相为部分相容体系。研究了抗氧剂AO300对于材料相容性及透光率的影响。结果表明,在AO300添加量为9份(质量份,下同)时,材料的透光率为82%,基本完全相容。通过力学性能、热变形温度和熔体流动速率等指标评价了增韧剂M732及增韧剂M577对于合金体系性能的影响,结果表明,M577具有更好的增韧效果。对比了不同种类相容剂对材料物性的影响,结果表明,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)类相容剂能够提升相间相容性,相容剂GMA含量越高对材料的流动性影响越大。依托相容剂及增韧剂使用,合金材料基本满足实际使用需求。