-双酚A型聚碳酸酯的合成与性能研究进展

AbstractAdvancesinstudiesonthesynthesisandmodificationofbisphenol-Apolycarbonate(PC)arereviewedinthispaper.Themethodsofpolycarbonatesynthesis,includingthephosgeneprocesses,oxidativecarbonylationofBisphenol-A(BPA)andtransesterification,arediscussedindetail,togetherwiththeeffectsofcatalystsandreactionconditionsonpolycarbonatesynthesis.ThesynthesisofPCfromDiphenylCarboanate(DPC)andDimethylCarbonate(DMC)isaphosgene-freeprocess.ThereactionbetweenDPCandBPAwillproducephenolasacondensationbyproduct,whoseremovaloftenrequirestheconditionsofhightemperatureandlowvacuumpressure.SothequalityofPCproductsmaybeseverelyaffectedwithcomplicatedbyproducts.AsapotentialsubstituteforDPC,DMCreactswithBPAtoproducepolycarbonateprecursors,withnoneedtoobtainDPC.Furthermore,polycondensationstepsoftheprepolymerstoremovemethanoloftenareunderalowertemperature.However,thereactionbetweenBPAandDMCsuffersfromtheequilibriumlimitation,whichneedstobealleviatedunderaproperreactioncondition.ThepropertiesandmodificationofPCareanalyzed,andtheprospectofpolycarbonatesynthesisandmodificationissuggested.Keywordsbisphenol-A;carbonate;diphenylcarbonat;dimethylcarbonate;CO2（Polycarbonate，PC）6，，。2000135t，15%~20%。，199810t，200029t，200126.6t，20057t，43t，2010A107t。、，、、、、、、、、，。PC，AA。、，，。，（DMC）（DMC）。DPC，，，，。DMCDPC，DMC，DPC，。DPC，DMC，，。，，。A；；；；O643.13A1000-7857（2009）08-0080-07，，，，，300160AdvancesinStudiesontheSynthesisandPropertiesofBisphenol-APolycarbonate：2008-09-24：（20070607）；（09JCYBJC03000）：，，，：[e-mail]；（），，，：[e-mail],LIZhenhuan,CHENGBowen,MIAOKunTianjinKeyLaboratoryofFiberModificationandFunctionalFiber,CollegeofMaterialsandChemicalEngineering.TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China（Reviews）802009，27（8）。1A1.1，：，（、）。，A，A，HClNaOH。，A。：①A（Bisphenol-A，BPA），；②，，，，。，，，，。1.2ABPA，，：，，PdCl2-Cu(OAc)2-，3魡，3600[1-2]。Ishii，5600[3-4]。Kim[5]，，/BPA。[6]PdBPACO。PdCl20.016mmol，n(Pd):n(Cu):n():n()=1:4:40:40，A22mmol，CH2Cl250mL，4魡4g，CO5.5MPa，O20.5MPa，100℃，800r/min12h，PCMw=2450。BPA。，，。1.3。1.3.1A2060，GEBPA（DPC），[7-8]。[9-12][13]。：：①BPADPC（180℃，1~10）；②300℃，，。、[14]。，、、。：①BPADPCA（MPC）；②BPA。，，。，250~300℃[15]。BPA，（、、、），Kolbe-Schmitt[16]。、，（SC-CO2）。，。，CO2，“、（1）（2）（3）（Reviews）2009，27（8）81”[17]。SC-CO2，100℃，27.2MPa，SC-CO212%[18]。CO2，，，SC-CO2，PC（MPP），：BPADPC70℃，，CO2，。180～250℃，20.7～24.1MPa，，Mn22×103～1.1×104g/molPC。，，，；SC-CO2，SC-CO2，。Desimone[19-20]150℃，160℃，，。SC-CO229.6MPa，270℃，Mn1.3×104g/molPC。[21]SC-CO2BPADPC，，SC-CO2PC，Tg，117740g/mol，Pd=1.33。[22-23]BPADPC、，，BPA，，。，DPCBPA，，、。，DPC。1.3.2A（DMC）DPC[24-26]。，DMC，，SC-CO2，DMCBPA，DPC，，。，。DMC，sp2，，（HSAB），sp3，，[27-28]。[29]，DMC，DMC[30]，：（4）（5）（6）（Reviews）822009，27（8），（ElectronWithdrawingGroup，EWG），EWG，；（ElectronDonatingGroups，EDG），EDG，（（6））[27]。BPAPC，，。，BPA，DMC。DMCBPA：Haba[31]DMAP（N,N--4--）/(Bu2SnCl)2O，4魡，A（DmC（1））120h80%。，75000。Tkacz[32]，DMCBPATiO2/SiO24870~5560，。DMCDPCBPA，，，，BPA。Kim[14]，DMCBPA，BPA，。DmC（1），MmC（1）。DmC（1），MmC（1）。，SC-CO2，PC，[33]，，[34-35]。，：①A；②；③。，。DPCBPASC-CO2PC，SC-CO2DMC。22.1，、、、、、、，。，/。[36]BPA，TEM，SEMXPS，，C—O，COO—CO，，，，。2.2、、，、、、、，、、、、、，、，、。，[37]。PC，300℃，0.5hPC10%~20%。，PC，PC，PC。（7）（8）（Reviews）2009，27（8）83，PCBPANaCl，PC，BPANaClHClPC，：，（HCl），，PCBPA，，。PC，，PC。，PC。。，。。PC：，，，PC。2.3[38]，、，BPA。，10%，2～5μm40%，5～25μm，5%。2.4[39]，PC，350℃，470℃。PC、、、BPA，PC，。2.5，。PC，，，[40-41]。，，，，150℃、[42-43]。[44]CO2A，，SC-CO2，，，。、，。，。[45]、GEBPA。，，，（～240℃），，，PC。3DMC，，。DMC，DMC，、、。DCM。，。，，，，。（References）[1]GoyalM,NagahataR,SugiyamaJ,etal.DirectsynthesisofaromaticpolycarbonatefrompolymerizationofbisphenolAwithCOusingaPd-Cucatalystsystem[J].Polymer,1999,40(11):3237-3241.[2]GoyalM,Nagahata,R,Sugiyama,J,etal.PdcatalyzedpolycarbonatesynthesisfrombisphenolAandCO:Controlofpolymerchain-endstructure[J].Polymer,2000,41(6):2289-2293.[3]IshiiH,GoyalM,UedaM,etal.DirectsynthesisofpolycarbonatefromcarbonmonoxideandbisphenolAusingefficientPdcomplexcatalystsystems[J].MacromolecularRapidCommun,2001,22(5):376-381.[4]IshiiH,TakeuchiK,AsaiM,etal.Synthesisofaromaticcarbonatesbyoxidativecarbonylation:Developmentofefficientpalladiumcomplexcatalystsystemsandtheirapplicationtoone-steppolycarbonatesynthesis[J].JSynthesisOrgChemJapan,2001,59(8):790-799.[5]KimWB,ParkKH,LeeJS.Coupledoxidativecarbonylationofbisphenol-Aandphenolintophenylcarbonate-endedpolycarbonateprecursorsoverahomogeneousPd-Ceredoxcatalyst[J].JMolCatalA,2002,184(1-2):39-49.[6],,,.A[J].,2004,12:73-77.WangShu,MeiFuming,LiGuangxing,etal.ChineseJournalofSyntheticChemistry,2004,12:73-77.[7]HsuJP,WongJJ.MelttransesterificationofpolycarbonatecatalyzedbyDMAP[J].IndEngChemRes,2006,45(8):2672-2676.[8]HsuJP,WongJJ.Kineticmodelingofmelttransesterificationof（9）（Reviews）842009，27（8）diphenylcarbonateandbisphenol-A[J].Polymer,2003,44(19):5851-5857.[9]KimY,ChoiKY,ChamberlinTA.KineticsofmelttransesterificationofdiphenylcarbonateandbisphenolAtopolycarbonatewithlithiumhydroxidemonohydratecatalyst[J].IndEngChemRes,1992,31(9):2118-2127.[10]KimY,ChoiKY.MultistagemeltpolycondensationofbisphenolAanddiphenylcarbonatetopolycarbonate[J].JApplPolymSci,1993,49:747-764.[11]IgnatovVN,TartariV,CarraroC,etal.Newcatalystsforbisphenol