一种用聚烯烃增韧低分子量聚碳酸酯树脂的方法技术

一种利用聚烯烃增韧低分子量聚碳酸酯树脂的方法，属聚合物材料技术领域。本发明专利技术以低分子量聚碳酸酯、聚烯烃和增容剂为原料，在２００～２９０℃的温度范围之内，采用熔融共混方式，由双螺杆挤出机制备而成。所制备的材料可大幅度地提高其冲击韧性，具有成本低，性能好，加工简便，适用面广等特点，从而扩大了低分子量聚碳酸酯材料的用途。该方法既适用于低分子量聚碳酸酯新料，也适用于通用级聚碳酸酯回收料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属聚合物材料

技术介绍
聚碳酸酯(PC)是一种非晶型热塑性树脂，是工程塑料中唯一透明的品种，具有优异的电绝缘性、延伸性、透明性、尺寸稳定性和机械强度，较高的耐热性和耐寒性；还具有自熄、易增强、无毒、卫生、能着色等优点，因而在电子电气、汽车工业、医疗器械、建筑和照明用具等领域有着广泛的用途。然而，PC也存在加工流动性差、易高温水解、易应力开裂、对缺口敏感、容易磨损、耐化学药品性差、价格偏高等缺点，这些缺点使它在许多领域的应用受到限制。对PC进行化学或物理改性是弥补其性能上的不足、实现高性能化、降低生产成本、拓宽其应用领域的有效途径。常用的改性方法有共聚、共混、填充、增强、复合等，其中将PC与其它聚合物的共混则是其中应用最广泛而又经济实用的方法；在此方面，国内外的研究者和生产厂家已开展了大量的研究工作，一些性能优良的PC合金也已投放市场，如PC/ABS、PC/PET以及PC/PS等，但这些品种均是基于通用级PC开发的。尽管聚烯烃(PO)的加入可降低共混物的熔体粘度，改善成型加工性能及耐应力开裂性，提高冲击强度和断裂伸长率，并可降低成本，其实际应用价值也一直被人们所看好，但由于其开发难度较大，即使是通用级PC/PO合金的开发研究也一直没有取得显著的进展。近年来，随着世界制造业，特别是电子工业的高速发展，对大型、薄壁PC制品的需求越来越大，同时高速成型也对PC的流动性提出了更高的要求，这使得低分子量PC的用量迅速增长，加之以PC光盘等为代表的低分子量制品和一般分子量PC制品废料(分子量已有较大幅度的下降)的再生利用等方面的需求，使低分子量PC成为近年来PC消费的主要热点，但由于低分子量PC和一般通用级PC相比，在性能上有很大的差距，特别是由于低分子量PC韧性极低，使其应用受到极大的限制，而国内外针对低分子量PC基体展开的研究还十分有限。本专利技术正是在这种背景下研究开发的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法通过对低分子量PC进行合理的改性以提高其物理机械性能，特别是克服低分子量聚碳酸酯材料耐冲击韧性大幅下降的问题，同时进一步改善其加工性能并降低成本。本专利技术的技术方案如下，其特征在于该方法是以低分子量聚碳酸酯、聚烯烃和增容剂为原料，并按下列比例混合 低分子量聚碳酸酯50～99质量份；聚烯烃0～49质量份；增容剂1～20质量份；将上述混合物在200～290℃的温度范围之内，采用熔融共混方式，由双螺杆挤出机制备而成；其中所述的低分子量聚碳酸酯是指其分子量不高于25,000的粉状或粒状聚碳酸酯树脂以及通用级聚碳酸酯回收料；所述的聚烯烃是指聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯与辛烯-1的共聚物或乙烯与醋酸乙烯的共聚物；所述的增容剂为所述聚烯烃的接枝产物以及乙丙共聚物、乙烯与辛烯-1的共聚物、乙烯与醋酸乙烯的共聚物三种聚合物中的一种。本专利技术所述的述接枝产物是以聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯与辛烯-1的共聚物或乙烯与醋酸乙烯的共聚物作为主链的聚合物，接枝方法为熔融、溶液或混炼接枝三种方式中的一种。在制备所述接枝产物时，被接枝的单体采用顺丁烯二酸酐，苯乙烯，甲基苯乙烯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸，甲基丙烯酸以及丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基、芳基、芳烷基酯，双烯丙基双酚A，双烯丙基双酚A醚；所述被接枝的单体单独使用或配合使用，其主链聚合物与单体的用量比为1∶0.01～0.2。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果采用本方法在加工过程中降低了共混物的熔体粘度，改善成型加工性能；同时材料的冲击强度得以大幅度提高，例如对于分子量为16000的聚碳酸酯，其缺口冲击强度值可从8.2J/m提高到231.4J/m左右，并且材料的耐溶剂性和耐应力开裂性也得到明显改善，并降低了材料成本，使该材料具有了较高的实际应用价值。具体实施例方式下列实施例将进一步说明本专利技术。本专利技术所采用的原料均为市售商品。实施例一首先用熔融接枝法制备增容剂POE-g-GMA-co-MMA。将上述增容剂10份(质量比，下同)，共聚丙烯20份，与低分子量(16000)聚碳酸酯70份混合均匀，控制熔融共混温度为200～290℃，挤出机转速在60～120r.p.m，经双螺杆挤出机挤出后造粒而成PC/PP合金材料。该合金料经注射机注射成标准测试样条后，分别进行冲击(悬臂梁法，有缺口)和拉伸性能测试，测得其缺口冲击强度为145.6J/m，拉伸强度为38.1MPa。测试所遵循的标准为国标GB1843-80和GB1040-79。实施例二制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为POE-g-双烯丙基双酚A醚，其它组成及配方不变，所制合金材料的缺口冲击强度为150.2J/m，拉伸强度为40.9MPa。实施例三制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为EVA，其它组成及配方不变，所制合金材料的缺口冲击强度为45.1J/m，拉伸强度为35.5MPa。实施例四制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为POE-g-GMA，调整配方为增容剂10份，共聚丙烯40份，低分子量聚碳酸酯50份，所制合金材料的缺口冲击强度为68.6J/m，拉伸强度为30.8MPa。实施例五制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为EPR-g-MAH，调整配方为增容剂20份，均聚丙烯30份，低分子量(19,000)聚碳酸酯50份，所制合金材料的缺口冲击强度为380.3J/m，拉伸强度为35.5MPa。实施例六制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为PE-g-MAH-co-MAA，同时更换共聚丙烯为高密度聚乙烯，调整配方为增容剂5份，聚乙烯10份，低分子量(15,000)聚碳酸酯85份，所制合金材料的缺口冲击强度为118.2J/m，拉伸强度为46.1MPa。实施例七制备和测试方法同实施例一，更换增容剂为POE，调整配方为增容剂1份，共聚丙烯20份，低分子量(25,000)聚碳酸酯79份，所制合金材料的缺口冲击强度为559.2J/m，拉伸强度为43.5MPa。实施例八制备和测试方法同实施例一，聚烯烃含量为0，直接加入20％的POE-g-GMA-co-MMA作为增韧改性剂，所制合金材料的缺口冲击强度为231.4J/m，拉伸强度为42MPa。实施例九制备和测试方法同实施例一，直接加入10％的PP-g-GMA-co-MMA作为增韧改性剂，所制合金材料的缺口冲击强度为82.7J/m，拉伸强度为47.7MPa。实施例十制备和测试方法同实施例一，更换增容剂POE-g-MAH-co-MMA，同时更换基体为PC饮水瓶废料，其它组成及配方不变，所制合金材料的缺口冲击强度为109.2J/m，拉伸强度为38.4MPa。。比较例纯聚碳酸酯(分子量16000)的缺口冲击强度为8.2J/m，拉伸强度为58.4MPa。权利要求1.，其特征在于该方法是以低分子量聚碳酸酯、聚烯烃和增容剂为原料，并按下列比例混合低分子量聚碳酸酯50～99质量份；聚烯烃0～49质量份；增容剂1～20质量份；将上述混合物在200～290℃的温度范围之内，采用熔融共混方式，由双螺杆挤出机制备而成；其中所述的低分子量聚碳酸酯是指其分子量不高于25,000的粉状或粒状聚碳酸酯树脂以及通用级聚碳酸酯回收料；所述的聚烯烃是指聚乙烯、均聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用聚烯烃增韧低分子量聚碳酸酯树脂的方法，其特征在于该方法是以低分子量聚碳酸酯、聚烯烃和增容剂为原料，并按下列比例混合：低分子量聚碳酸酯：５０～９９质量份；聚烯烃：０～４９质量份；增容剂：１～２０质量份；将上述混合物在２００～２９０℃的温度范围之内，采用熔融共混方式，由双螺杆挤出机制备而成；其中所述的低分子量聚碳酸酯是指其分子量不高于２５，０００的粉状或粒状聚碳酸酯树脂以及通用级聚碳酸酯回收料；所述的聚烯烃是指聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯与辛烯－１的共聚物或乙烯与醋酸乙烯的共聚物；所述的增容剂为所述聚烯烃的接枝产物以及乙丙共聚物、乙烯与辛烯－１的共聚物、乙烯与醋酸乙烯的共聚物三种聚合物中的一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于建，温变英，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]