【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于聚碳酸酯樹脂，具體涉及一種芳香族聚碳酸酯樹脂、制備方法及其應用。
技術介紹
1、光學玻璃作為傳統的鏡頭材料，具有優異的光學性能、尺寸穩定性以及耐熱性，但光學玻璃的生產成本高、可加工性差，在用于精密元件制造時，良品率低。聚碳酸酯樹脂由于其優異的光學性能，已廣泛應用于手機鏡頭、車載鏡頭、安防鏡頭、ar/vr等領域。聚碳酸酯樹脂具有可塑性強和密度低的優勢，在加工成各類便攜式精密設備的光學元件時，具有更好的可設計性和輕量化的特點，正在逐漸地替代光學玻璃，得到更加廣泛的應用。
2、傳統的聚碳酸酯的折射率較低，并不能滿足光學應用要求。近年來，國內外學者通過研究，發現富含苯環、鹵素(f除外)等基團的聚合物擁有較高的折射率。但是鹵素易脫落，且對環境影響較大，因此現有技術手段主要是采用富含苯環的單體通過聚合得到高折射率的聚碳酸酯。專利cn115461388b使用10,10'-二(2-羥基乙氧基)-9,9'-聯菲與9,9’-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)芴(bpef)以摩爾比1:1共聚，得到的聚碳酸酯折射率達到1.676，阿貝數19，玻璃化轉變溫度154℃。但是隨著苯環的數量增加，在一定程度上導致聚合物的分子量有所下降，并且得到的聚碳酸酯折射率并不足夠高。
3、專利cn112175178b引入單體2,2’-雙(2-羥基乙氧基)-6,6’-二(萘-2-基)-1,1’-聯硫萘與bpef共聚得到的聚碳酸酯的折射率高達1.725，玻璃化轉變溫度176℃，重均分子量僅有13200。分子量低，是由于分子鏈段的剛性過強，在
4、基于上述現有技術的研究與對公知技術的理解，通過共聚方式在一定程度上降低玻璃化轉變溫度，增大加工成型溫度區間，并減少對折射率的影響，對制備高折射率聚碳酸酯材料具有重要的指導意義。因此，開發兼具高折射率和高分子量的聚碳酸酯樹脂材料，以滿足其在高精密光學儀器中的應用要求，是光學聚碳酸酯領域的重點研究方向。
技術實現思路
1、針對現有技術中聚碳酸酯在作為光學材料使用時其玻璃化轉變溫度和折射率等綜合性能不高的技術問題，提出一種芳香族聚碳酸酯樹脂、制備方法及其應用。
2、本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種芳香族聚碳酸酯樹脂，含有下述式(i)和式(ii)所示的重復單元，
4、
5、其中以結構單元的摩爾總量為100％計，式(i)所示的結構單元的摩爾含量為10％-100％。
6、本專利技術優選的芳香族聚碳酸酯樹脂，以結構單元的總量為100％計，式(i)所示的結構單元的摩爾比例與式(ii)所示的結構單元的摩爾比例之和為100％，所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(1:9)～(9:1)。
7、本專利技術優選的芳香族聚碳酸酯樹脂，所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(1:1)～(9:1)。
8、本專利技術優選的芳香族聚碳酸酯樹脂，所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(7:3)～(9:1)。
9、其中結構單元的含量可以通過本領域的常規的方法檢測，也可以根據投料量進行計算，在本專利技術中，采用投料量進行計算得到。
10、本專利技術優選的芳香族聚碳酸酯樹脂，所述聚碳酸酯的重均分子量為20000-100000。
11、優選為30000-60000。
12、進一步優選為35000-50000。
13、一種芳香族聚碳酸酯樹脂的制備方法，包括將式(a)和/或式(b)中的二羥基化合物與碳酸二酯化合物在催化劑作用下，通過熔融酯交換縮聚法進行反應；
14、
15、
16、所述碳酸二酯化合物選自碳酸二甲酯、碳酸二苯酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二甲苯酯中的至少一種，優選為碳酸二苯酯。
17、優選的，所述催化劑為堿金屬化合物或堿土類金屬化合物。
18、本專利技術優選的聚碳酸酯樹脂的制備方法，所述催化劑為堿土類金屬化合物，優選為納米氧化鎂催化劑。
19、優選的，所述納米氧化鎂催化劑的粒徑為50nm，比表面積大，能更充分地與反應原料接觸發揮催化作用，另外氧化鎂難溶于水且熔點和熱穩定性都比較高，保證了反應的充分穩定進行。
20、本專利技術優選的聚碳酸酯樹脂的制備方法，式(a)和式(b)中的二羥基化合物的總量與碳酸二酯化合物的摩爾比為(0.98-1.02):1，優選為(0.98-1):1，更優選為1:1。
21、本專利技術優選的聚碳酸酯樹脂的制備方法，所述催化劑與碳酸二酯化合物的摩爾比為(0.01-0.1):100，優選為(0.01-0.05):100。
22、本專利技術優選的聚碳酸酯樹脂的制備方法，所述反應的步驟包括：
23、步驟1：在加熱條件下，常壓或減壓下進行酯交換反應；
24、步驟2：除去反應后的小分子副產物；
25、步驟3：再在加熱高真空下，進行縮聚反應制得聚碳酸酯樹脂。
26、優選地，步驟1中酯交換反應的條件為：溫度為140-240℃，優選為160-200℃，反應時間0.5-6小時，優選2-4小時；之后0.5小時內，減壓至100torr，并且提升溫度至220℃，反應1小時；
27、優選地，所述步驟3中，除去小分子副產物后0.5小時內，提升溫度至240℃，逐漸減壓至1torr以下，在此條件下反應0.5-2小時。
28、本專利技術優選的聚碳酸酯樹脂的制備方法，還包括步驟4：后處理。
29、所述后處理的步驟包括：反應結束后，通入n2使反應瓶內恢復為常壓，產物使用第一溶劑例如二氯甲烷進行溶解，溶解后緩慢倒入裝有第二溶劑例如無水乙醇的燒杯中，并攪拌使得產物析出，再使用乙醇洗滌后，真空干燥。
30、一種聚碳酸酯樹脂或者上述方法制備得到的聚碳酸酯樹脂在光學材料中的應用。
31、本專利技術中的聚碳酸酯材料的玻璃化溫度在122-165℃，優選為135-160℃，更優選為145-160℃。
32、本專利技術中的聚碳酸酯樹脂的折射率nd在1.652-1.745，優選1.673-1.735，更優選為1.694-1.735。
33、本專利技術中的聚碳酸酯樹脂的阿貝數v在18-24，優選為18-21，更優選為19-20。
34、本專利技術中的聚碳酸酯樹脂的透光率在86-89％，優選在86％-88％，更優選為87-88％。
35、聯硫菲結構的單體由于其較龐大的芳基，增加了分子剛性，玻璃化溫度較高，通過引入tdp線性含苯環含硫的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種芳香族聚碳酸酯樹脂，其特征在于，含有下述式(I)和式(II)所示的重復單元，
2.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(I)所示的結構單元和式(II)所示的結構單元的摩爾比為(1:9)～(9:1)。
3.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(I)所示的結構單元和式(II)所示的結構單元的摩爾比為(1:1)～(9:1)。
4.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(I)所示的結構單元和式(II)所示的結構單元的摩爾比為(7:3)～(9:1)。
5.根據權利要求1-4任一項所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯的重均分子量為20000-100000，優選為30000-60000，進一步優選為35000-50000。
6.一種如權利要求1-5任一項所述的聚碳酸酯樹脂的制備方法，包括將式(a)和/或式(b)中的二羥基化合物與碳酸二酯化合物在催化劑作用下，通過熔融酯交換縮聚法進行反應；
7.根據權利要求6所述的聚碳酸酯
8.根據權利要求6或7所述的聚碳酸酯樹脂的制備方法，其特征在于：式(a)和式(b)中的二羥基化合物的總量與碳酸二酯化合物的摩爾比為(0.98-1.02):1，優選為(0.98-1):1，更優選為1:1。
9.根據權利要求6或7所述的聚碳酸酯樹脂的制備方法，其特征在于：所述催化劑與碳酸二酯化合物的摩爾比為(0.01-0.1):100，優選為(0.01-0.05):100。
10.一種權利要求1-5任一項所述的聚碳酸酯樹脂或者權利要求6-9任一項所述的制備方法制備得到的聚碳酸酯樹脂在光學材料中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種芳香族聚碳酸酯樹脂，其特征在于，含有下述式(i)和式(ii)所示的重復單元，
2.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(1:9)～(9:1)。
3.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(1:1)～(9:1)。
4.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯樹脂中式(i)所示的結構單元和式(ii)所示的結構單元的摩爾比為(7:3)～(9:1)。
5.根據權利要求1-4任一項所述的聚碳酸酯樹脂，其特征在于：所述聚碳酸酯的重均分子量為20000-100000，優選為30000-60000，進一步優選為35000-50000。
6.一種如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李晨，鄒勝，張遠康，張華，王慶印，王公應，
申請(專利權)人：中國科學院成都有機化學有限公司，
類型：發明
國別省市：
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