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对-叔丁基苯酚作为封端剂(还称为止链剂或链终止剂)改善熔融聚碳酸酯的抗冲击性

作者:admin 浏览量:3515 来源:本站 时间:2023-12-21 21:34:51

信息摘要:

通过使衍生自碳酸酯的端基与包含体积大于衍生自碳酸酯的端基的一个羟基基团的封端剂反应来改善熔融聚碳酸酯的抗冲击性的方法。引入封端剂可以产生,例如具有大于或等于50%、具体地大于或等于60%、更具体地大于或等于75%的封端水平的聚碳酸酯,同时改善抗冲击性。封端剂可以包含对枯基苯酚(pcp)、二枯基苯酚(dcp)、对-叔丁

通过使衍生自碳酸酯的端基与包含体积大于衍生自碳酸酯的端基的一个羟基基团的封端剂反应来改善熔融聚碳酸酯的抗冲击性的方法。引入封端剂可以产生,例如具有大于或等于50%、具体地大于或等于60%、更具体地大于或等于75%的封端水平的聚碳酸酯,同时改善抗冲击性。封端剂可以包含对枯基苯酚(pcp)、二枯基苯酚(dcp)、对-叔丁基苯酚或包括前述的一种或多种的组合。

改变聚碳酸酯的端基(还称为端帽)可以产生具有改善的特性的熔融聚碳酸酯。虽然通常在界面聚碳酸酯聚合中添加封端剂,但是由于与,例如因封端剂断链引起的分子量降低有关的问题,并且许多封端剂,例如在熔融聚合期间的操作条件下具有低挥发性,在熔融聚碳酸酯聚合中添加这种试剂而变得更困难和不太有利。本方法具有能够容易地改性在连续方法中产生的熔融聚碳酸酯的端基的优点。

可以将封端剂添加至最终聚合单元的恰好上游和/或之中和/或之后。可以在最终聚合单元之后添加封端剂,例如在挤出机的上游添加和/或直接添加至挤出机。可以在猝灭剂的上游添加封端剂。应注意,如在本文中使用的,当将第一组分添加至第二组分的“上游”时,应理解可以将第一组分添加在第二组分的添加位置的上游位置,或者在可适用的情况下,第一组分可以在相同的位置添加,但在添加第二组分的时间之前添加第一组分。例如,可以将封端剂添加至脱挥发单元,可以将聚碳酸酯混合一定时间,以及可以添加猝灭剂。同样,可以将封端剂添加至进入挤出机的管道中并且可以将猝灭剂直接地添加至挤出机中。

当将封端剂添加至最终聚合单元的恰好上游和/或添加至最终聚合单元时,可以作为熔化的封端剂或作为与溶剂(如苯甲醚、甲苯、丙酮或包括前述的至少一种的组合)的液体混合物添加封端剂。当将封端剂添加至挤出机的恰好上游和/或直接添加至挤出机中时,则封端剂可以作为熔融的封端剂、作为与溶剂(如苯甲醚、甲苯、丙酮或包括前述的至少一种的组合)的液体混合物或作为固体(例如作为混合有一种或多种固体组分的母料)进行添加。

当封端剂添加至熔融聚合时,封端剂不仅盖住聚合聚碳酸酯链的端部,而且还攻击聚碳酸酯主链中的碳酸酯基团,引起断链,这可以导致聚碳酸酯的分子量降低。为了解释由于添加封端剂分子量可以出现降低,将封端剂添加至最终聚合单元的恰好上游和/或添加至最终聚合单元中。例如,在最终聚合单元之前添加封端剂,将封端聚碳酸酯链的量,以及非人的进一步聚合将在最终聚合单元中发生以增加平均分子量。同样,可以通过设置聚合条件以达到目标分子量来解释分子量损失,其中目标分子量是不添加链封端剂聚碳酸酯时达到的分子量。在这种情况下,添加封端剂降低来自目标分子的聚碳酸酯的分子量以产生期望分子量的聚碳酸酯。

可以将封端剂添加至具有大于或等于8,000道尔顿、具体地大于或等于15,000道尔顿、更具体地大于或等于20,000道尔顿的数均分子量(使用聚碳酸酯标准)的聚碳酸酯中。

可以采用反馈回路(feedbackloop)以监测本方法,其中,例如可以监测聚合聚碳酸酯的粘度,并且可以基于测量的粘度调节封端剂的流动速率。

可以在聚合期间包含封端剂(还称为止链剂或链终止剂)以提供末端基团。封端剂的实例包括取代的或未取代的单酚化合物。封端剂可以包括单酚封端剂(如单环酚,如苯酚和c1-c22烷基取代的苯酚,如对-枯基-苯酚、二枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯和对-和叔-丁基苯酚);联苯酚的单醚(如对-甲氧基苯酚);具有支链烷基取代基的c8-9烷基取代的苯酚;或包括前述的一种或多种的组合。封端剂可以包括单酚uv吸收剂,例如4-取代的-2-羟基二苯甲酮和它们的衍生物、水杨酸芳基酯、联苯酚的单酯,如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)-苯并三唑和它们的衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪和它们的衍生物等。封端剂可以包括前述的一种或多种的组合。基于pc的总重量,可以添加100至20,000ppm的量的封端剂。

当将封端剂添加至聚合单元的恰好上游和/或直接添加至聚合单元时,离开该单元的聚碳酸酯的分子量可以在进入该单元的分子量的10%内。应注意短语“恰好上游”和“正好之前”是指在指定单元之前将组分添加至流中,其中试剂进入的第一单元就是指定单元。换而言之,将组分从上游单元在运输途中添加至流并且该组分进入指定单元的流中。

封端剂可以包括高挥发性的封端剂(例如对枯基苯酚、对-叔丁基苯酚或包括前述的一种或两种的组合),其中高挥发性的封端剂在使用的操作条件下,具有高于二羟基化合物的挥发性或具有类似的挥发性(其中类似的挥发性可以是指封端剂具有在二羟基化合物的沸点的15℃内的沸点)。如果仅在最终聚合单元之前添加高挥发性封端剂和/或将其直接添加至聚合单元中,由于挥发将损失一部分,例如25mol%。因此,如果仅将高挥发性的封端剂添加至最终聚合单元之前和/或直接添加至最终聚合单元中,那么添加的量应该解释这种损失。例如,添加的高挥发性封端剂的量可以比实现期望的封端所需要的量多5至45mol%、具体地10至35mol%、更具体地20至30mol%。为了降低高挥发性封端剂的损失,可以在最终聚合之后以及在添加猝灭剂的上游添加高挥发性封端剂,例如正好在挤出机或任何完成设备之前,和/或将高挥发性封端剂直接地添加至挤出机或任何完成设备中。高挥发性的封端剂的添加和反应可以在高挥发性的封端剂的脱挥发和损失最小化的条件下发生。可以将高挥发性的封端剂刚好添加至在以下温度和压力下操作的单元(如管式聚合单元和共混挤出机)的上游和/或添加至其中,其中,在该温度和压力下,小于或等于20wt%、具体地小于或等于10wt%的封端剂挥发(基于封端剂的总重量)。

封端剂可以包含低挥发性封端剂(例如二枯基苯酚),其中,低挥发性封端剂在操作条件下具有的挥发性小于二羟基化合物的挥发性。可以将低挥发性的封端剂添加至刚好在最终聚合单元之前和/或直接地将其添加至最终聚合单元中,因为小于或等于10wt%、具体地小于或等于5wt%、更具体地2.5wt%的低挥发性的封端剂将在最终聚合单元中损失,例如由于挥发。

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