一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分：60-75份聚碳酸亞丙酯、15-30份聚丙烯、5-10份相容劑、0.1-0.2份主抗氧劑、0.1-0.2份輔助抗氧劑、0.15-0.3份紫外線吸收劑以及0.3-0.8份助劑共混而成。本發(fā)明還公開了上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料的制備方法。通過PP改性后的PPC具有良好的熱穩(wěn)定性，從而拓寬了PPC的加工溫度范圍，能夠滿足PPC材料在高性能要求場合的應用，通過熱性能測試結(jié)果表明，PPC/PP共混物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度都比改性前的PPC高，因此本發(fā)明的復合材料可廣泛應用在汽車工業(yè)、日用品、家具工業(yè)、包裝工業(yè)以及生物醫(yī)藥等領域。
【專利說明】一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料及其制備方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，還涉及上述復合材料的制備方法，屬于高分子材料【技術領域】。
【背景技術】
[0003]對材料改性簡單而有效的方法是將幾種聚合物共混。PPC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、熱穩(wěn)定性差、力學性能差，極大地限制了 PPC (即聚碳酸亞丙酯，以下簡稱PPC)的應用和加工范圍。基于PPC的可降解性能和滿足工業(yè)上的使用要求條件下，可將PPC與其他高性能聚合物共混，綜合考慮PPC的加工溫度，與其他聚合物之間的優(yōu)勢互補。
[0004]PP (即聚丙烯，以下簡稱PP)綜合性能好，原料來源豐富，生產(chǎn)工藝簡單，而且價格低廉。PP密度為0.90-0.91 g/cm3，分子量為80000-150000，是日前所有塑料中最輕的品種之一，它對水特別穩(wěn)定，幾乎不吸水，所以絕緣性能不受濕度的影響，有較高的介電系數(shù)以及良好的電絕緣性。
[0005]PPC主鏈上存在酸鍵(-0-)，所以PPC的主鏈段容易繞醚鍵發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)，導致其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)較低，一般為25°C左右，且無熔融溫度。加上PPC為非晶聚合物，在熔融加工過程中易發(fā)生“解拉鏈式”降解和無規(guī)則斷鏈降解，從而極大的限制了 PPC的加工溫度和應用范圍。采用PPC進行加工成品時，在低于120°C以下時難加工，而高于165°C時難造粒，在180°C以上易發(fā)生 熱降解反應，所以PPC的加工溫度一般為140-175°C之間。為了拓寬PPC的加工窗口，需提高PPC的熱穩(wěn)定性，PP加工溫度與PPC接近，而且PP價格較低，通過研究發(fā)現(xiàn)，采用PP與PPC共混得到的復合材料能夠大大提高PPC的熱穩(wěn)定性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，該復合材料大大提高了 PPC的熱穩(wěn)定性，從而拓寬了 PPC加工的溫度范圍。
[0007]本發(fā)明還要解決的技術問題是提供上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料的制備方法。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術手段為:
一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分:60-75份聚碳酸亞丙酯、15-30份聚丙烯、5-10份相容劑、0.1-0.2份主抗氧劑、0.1-0.2份輔助抗氧劑、0.15-0.3份紫外線吸收劑以及0.3-0.8份助劑共混而成。
[0009]其中，所述相容劑為聚丙烯接枝聚合物PP-g-AA。以PP無紡布為基材，以丙烯酸(AA)為單體，采用輻射接枝聚合方法制備PP-g-AA共聚物。
[0010]其中，所述主抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑1076、抗氧劑168或抗氧劑DSTP中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
[0011]其中，所述輔助抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑626和抗氧劑618中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
[0012]其中，所述紫外線吸收劑為UV944、UV324、UV-P或UV-770中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
[0013]其中，所述助劑為成核劑、交聯(lián)劑和耐刮擦劑按任意比例的混合。
[0014]上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料的制備方法，包括如下步驟:
步驟1，將配方量的聚丙烯、相容劑和聚碳酸亞丙酯混合，得到混合物料I;
步驟2，往步驟I的混合物料I中加入配方量的主抗氧劑、輔助抗氧劑、紫外線吸收劑和助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ;
步驟3，將步驟2的混合物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，其中，擠出溫度為17(Tl80°C。
[0015]其中，步驟3中，所述雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū) 175°C，四區(qū) 175~180°C，五區(qū) 180°C，六區(qū) 180°C，七區(qū)為 175~180°C。
[0016]有益效果:通過PP改性后的PPC具有良好的熱穩(wěn)定性，從而極大的拓寬了 PPC的加工溫度范圍，從而能夠滿足PPC材料在高性能要求場合的應用，通過熱性能測試結(jié)果表明，PPC/PP共混物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度都比改性前的PPC高，因此本發(fā)明的復合材料可廣泛應用在汽車工業(yè)、日用品、家具工業(yè)、包裝工業(yè)以及生物醫(yī)藥等領域，另外，PP價格低廉，本發(fā)明復合材料生產(chǎn)成本低，制備方法工藝簡單、合理。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0018]本發(fā)明復合材料中的聚碳酸亞丙酯、聚丙烯、PP-g-AA共聚物、抗氧劑、系外線吸收劑以及助劑均為市售商品。
[0019]實施例1
一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分:70份聚碳酸亞丙酯、20份聚丙烯、10份PP-g-AA共聚物、0.2份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168,0.15份UV944以及
0.8份助劑共混而成。
[0020]上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料具體采用如下步驟制備得來:
步驟1，將70份聚碳酸亞丙酯、20份聚丙烯和10份PP-g-AA共聚物混合，得到混合物料I ;
步驟2，往步驟I的混合物料I中加入0.2份抗氧劑1010、0.2份抗氧劑168、0.15份UV944以及0.8份助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ；
步驟3，將步驟2的混合物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū)175°C，四區(qū) 175~180°C，五區(qū) 180°C，六區(qū) 180°C，七區(qū)為 175~180°C。
[0021]實施例2
一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分:75份聚碳酸亞丙酯、15份聚丙烯、5份PP-g-AA共聚物、0.1份抗氧劑1098、0.1份抗氧劑626、0.2份UV324以及0.3份助劑共混而成。[0022]上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料具體采用如下步驟制備得來:
步驟I，75份聚碳酸亞丙酯、15份聚丙烯和5份PP-g-AA共聚物混合，得到混合物料I ;步驟2，往步驟I的混合物料I中加入0.1份抗氧劑1098、0.1份抗氧劑626、0.2份UV324以及0.3份助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ；
步驟3，將步驟2的混合物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū)175°C，四區(qū) 175~180°C，五區(qū) 180°C，六區(qū) 180°C，七區(qū)為 175~180°C。
[0023]實施例3
一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分:60份聚碳酸亞丙酯、30份聚丙烯、10份PP-g-AA共聚物、0.2份抗氧劑1076、0.2份抗氧劑618、0.3份UV-P以及0.5份助劑共混而成。
[0024]上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料具體采用如下步驟制備得來:
步驟1，60份聚碳酸亞丙酯、30份聚丙烯和10份PP-g-AA共聚物混合，得到混合物料
I ;
步驟2，往步驟I的混合物料I中加入0.2份抗氧劑1076、0.2份抗氧劑618、0.3份UV-P以及0.5份助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ；
步驟3，將步驟2的混合 物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū)175°C，四區(qū) 175~180°C，五區(qū) 180°C，六區(qū) 180°C，七區(qū)為 175~180°C。
[0025]實施例4
一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，由如下重量份數(shù)的組分:75份聚碳酸亞丙酯、20份聚丙烯、5份PP-g-AA共聚物、0.2份抗氧劑DSTP、0.2份抗氧劑618、0.3份UV-770以及0.8份助劑共混而成。
[0026]上述聚碳酸亞丙酯改性復合材料具體采用如下步驟制備得來:
步驟1，75份聚碳酸亞丙酯、20份聚丙烯和5份PP-g-AA共聚物混合，得到混合物料I ;步驟2，往步驟I的混合物料I中加入0.2份抗氧劑DSTP、0.2份抗氧劑618、0.3份UV-770以及0.8份助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ；
步驟3，將步驟2的混合物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū)175°C，四區(qū) 175~180°C，五區(qū) 180°C，六區(qū) 180°C，七區(qū)為 175~180°C。
[0027]材料性能指標:
表1
【權(quán)利要求】
1.一種聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于:由如下重量份數(shù)的組分:60-75份聚碳酸亞丙酯、15-30份聚丙烯、5-10份相容劑、0.1-0.2份主抗氧劑、0.1_0.2份輔助抗氧劑、0.15-0.3份紫外線吸收劑以及0.3-0.8份助劑共混而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于，所述相容劑為聚丙烯接枝聚合物PP-g-AA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于，所述主抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑1076或抗氧劑DSTP中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于，所述輔助抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑626和抗氧劑618中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于，所述紫外線吸收劑為UV944、UV324、UV-P或UV-770中的任意一種或任意幾種按任意比例的混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚碳酸亞丙酯改性復合材料，其特征在于，所述助劑為成核劑、交聯(lián)劑和耐刮擦劑按任意比例的混合。
7.權(quán)利要求1所述聚碳酸亞丙酯改性復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟: 步驟1，將配方量的聚丙烯、相容劑和聚碳酸亞丙酯混合，得到混合物料I; 步驟2，往步驟I的混合物料I中加入配方量的主抗氧劑、輔助抗氧劑、紫外線吸收劑和助劑，攪拌均勻后得到混合物料II ; 步驟3，將步驟2的混合物料II加入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機擠出造粒，得到所需的復合材料，其中，擠出溫度為17(Tl80°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述聚碳酸亞丙酯改性復合材料的制備方法，其特征在于，步驟3中，所述雙螺桿擠出機各工序段擠出溫度為:一區(qū)17(T175°C，二區(qū)為175°C，三區(qū)175°C，四區(qū)175~180°C，五區(qū)180°C，六區(qū)180°C，七區(qū)為175~180°C。
【文檔編號】C08L69/00GK104017348SQ201410277792
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】魯平才, 趙銀主, 張愛文, 徐劍 申請人:江蘇兆鋆新材料股份有限公司