ПОЛИКАРБОНАТЫ

К линейным полимерам, выпускаемым в промышленном масштабе, относятся поликарбонаты, получаемые на основе ароматических диокси-соединений (диоксидифенилалканов) и угольной кислоты.

Поликарбонаты, сложные полиэфиры угольной к-ты и дигидроксисоединений общей ф-лы [—ORO—C(O)—]_n, где R-ароматич. или алифатич. остаток. Наибольшее пром. значение имеют ароматические поликарбонаты (макролон, лексан, юпилон, пенлайт, синвет, дифлон, поликарбонат): гомополимер ф-лы I на основе 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана (бисфенола А) и смешанные поликарбонаты на основе бисфенола А и его замещенных-3,3',5,5'-тетрабром- или 3,3',5,5',-тетраметилбисфено-лов А (ф-ла II; R = Br или CH₃ соотв.).

В зависимости от природы применяемого мономера можно получить поликарбонаты с различными физическими и химическими свойствами.

Поликарбонаты были получены Шнеллом и впервые опубликовано о них было в 1956 г. Шнелл указал четыре метода синтеза поликарбонатов.

1. Реакция переэтерификации между диоксисоединениями и диэфирами угольной кислоты и одноатомными ароматическими или алифатическими оксисоединениями.

2. Реакция переэтерификации диалкил – или диарилкарбонатов из диоксисоединений, взятых отдельно или с другими диоксисоединениями.

3. Реакция фосгенирования – взаимодействие диоксисоединений с фосгеном в присутствии кислотосвязывающих веществ.

4. Взаимодействие диэфиров хлоругольной кислоты из диоксисоединений с другими диоксисоединениями в присутствии кислотосвязывающих веществ

Из указанных методов применение нашли первый и третий.

По первому методу реакция переэтерификации между диоксисоединениями (4, 4΄ диоксидифенилалканами) и диэфирами угольной кислоты протекает по схеме:

Образование низкомолекулярных полиэфиров происходит в присутствии основных катализаторов (в частности, щелочных и щелочноземельных металлов, их окисей, гидридов, амидов), а также в присутствии ZnO, PbO, Sb₂O₃. Но высокомолекулярные продукты могут образовываться лишь в кислой среде, поэтому щелочной катализатор, избыток которого приводит к возникновению побочных реакций (разветвление и сшивка), должен быть нейтрализован во время процесса.

Синтез поликарбонатов производится при нагревании до 200-300⁰С и при перемешивании в условиях разряжения. Образующийся полимер имеет молекулярный вес до 50 000. Этим методом получить полимеры с большим молекулярным весом не удаётся.

Однако это осуществимо при помощи метода, когда фосген воздействует в двухфазной системе на раствор 4,4΄- диоксидифенил – 2,2 пропана в разбавленном едком натре. Второй фазой должен являться растворитель, индифферентный к образовавшемуся поликарбонату (например, метиленхлорид или другие хлорированные углеводороды).

На этой стадии реакции образуются низкомолекулярный полимер с концевыми группами – О-СО-Сl. При добавлении четвертичных аммониевых оснований в качестве катализаторов в условиях непрерывного перемешивания при комнатной температуре образуется высокомолекулярный поликарбонат. Молекулярный вес может достигать 150 000. Добавлением одноатомных фенолов можно регулировать молекулярный вес поликарбонатов.

Предложен усовершенствованный метод получения поликарбонатов, исключающий необходимость предварительной тщательной очистки диоксидифенилалканов. Реакцию проводят в две стадии. Сначала получают низкомолекулярный поликарбонат, затем отделяют его в виде раствора в метиленхлориде от водной фазы, вводят водный раствор щёлочи и катализатор и тщательно перемешивают до образования вязкой массы. После нейтрализации и промывки из раствора в метиленхлориде выделяют полимер.

Поиск по сайту: