抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法，抗老化聚碳酸酯组合物的原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份；制备方法包括步骤：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入高速混合机中混合，得到混合物；将混合物投入到双螺杆挤出机中，在氮气保护下熔融混合，再经挤出、拉条、切粒和干燥，制得抗老化聚碳酸酯组合物。本发明专利技术所制备的聚碳酸酯组合物，具有良好的耐紫外照射及抗老化性能，同时进一步提高了聚碳酸酯本身的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法
本专利技术涉及聚碳酸酯改性材料
，具体涉及一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是常规工程塑料，其力学性能好，抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都很高，抗蠕变性好，尺寸稳定，并且对高温和低温的承受能力较强，其力学性能可在较大温度变化范围内保持稳定，在-60～120℃下长期使用，无明显溶点，在220～230℃呈溶融状态，分子链刚性大。但是同大多数聚合物一样，PC通常在紫外线照射下不是十分稳定，易发生光老化而降解。降解物在空气中同氧、水分等反应，导致黄化，力学性能降低，进而使其实际使用寿命降低，这限制了PC的应用。大多数聚合物材料，在户外使用或作为照明用具使用时，都会慢慢出现老化，力学性能降低、使用寿命减少。研究证明，紫外线照射和氧化是聚合物发生老化的主要原因，紫外线会促进聚合物发生氧化，进而老化降解。因此，提高聚合物抗老化性能的关键是如何提升材料的抗氧化和抗紫外线照射性能。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的在于提供一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法，使制备得到的组合物不仅抗老化性能有所提升，同时也进一步提升了其力学性能。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种抗老化聚碳酸酯组合物，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份。改性纳米二氧化钛、紫外线吸收剂、抗氧剂的添加，可以有效提升聚碳酸酯力学性能，尤其是抗冲击性能和拉伸强度。优选地，聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000。优选地，改性纳米二氧化钛为硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛。改性后的二氧化钛显著提升了亲油性，使改性二氧化钛与聚碳酸酯有良好的相容性。需要说明的是，硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛的制备方法包括步骤：先将干燥的金红石型二氧化钛加入到甲苯溶剂中，冷凝条件下磁力搅拌分散并进行超声进一步分散后，再在其中加入硅烷偶联剂，加热并继续搅拌反应一定时间后，过滤，无水乙醇洗涤2次后，蒸馏水洗涤后干燥，得到硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛；并且，金红石型二氧化钛可以采用攀枝花钢铁研究院纳米中心提供的金红石型二氧化钛。优选地，紫外线吸收剂是选择水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的两种或两种以上的物质进行复配使用。复配使用后，对紫外线吸收效果明显好于单独使用。需要说明的是，紫外线吸收剂优选为水杨酸苯酯、十二氟庚氧基乙氧基-2-羟基-二苯甲酮、2-(3‘-叔丁基-2’-羟基-5‘-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，三嗪-425、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶。优选地，抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(受阻酚抗氧剂264)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(亚磷酸酯抗氧剂168)中的一种或两种的混合物。2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比进一步优选为1:1。抗氧剂与紫外线吸收剂配合使用有协同作用，有利于提升聚碳酸酯抗老化性。第二方面，本专利技术提供了抗老化聚碳酸酯组合物的制备方法，包括步骤：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入高速混合机中混合，得到混合物；将混合物投入到双螺杆挤出机中，在氮气保护下熔融混合，再经挤出、拉条、切粒和干燥，制得抗老化聚碳酸酯组合物。优选地，高速混合机的转速为600～700r/min，混合的时间为10～20min。优选地，双螺杆挤出机的转速为300～500r/min，长径比为(36～40):1，双螺杆挤出机的料筒温度为240～260℃，熔融混合的时间为10～15min。优选地，干燥的温度为80～120℃，干燥的时间为4～8小时。本专利技术提供的技术方案，具有如下的有益效果：(1)本专利技术制备得到的聚碳酸酯组合物组分少，制备方法简单；(2)本专利技术采用的抗老化剂能够与聚碳酸酯具有良好的相容性；(3)本专利技术制备得到的聚碳酸酯组合物具有良好的耐紫外线照射和抗老化性；(4)除抗老化性之外，本专利技术进一步提升了聚碳酸酯的力学性能，使其满足更高的应用需求；(5)本专利技术在聚碳酸酯中引入抗紫外线吸收剂和抗氧化剂，制备出的具有抗老化性能的聚碳酸酯组合物材料，不仅可以丰富照明工程材料的选择，提高照明用具的使用寿命；也有利于拓展聚碳酸酯的应用领域，具有非常重要的经济价值和实用价值。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。本专利技术提供一种抗老化聚碳酸酯组合物，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份。在本专利技术的进一步实施方式中，聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000。在本专利技术的进一步实施方式中，改性纳米二氧化钛为硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛。在本专利技术的进一步实施方式中，紫外线吸收剂是选择水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的两种或两种以上的物质进行复配使用。在本专利技术的进一步实施方式中，抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种的混合物；2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比优选为1:1。另外，本专利技术还提供了上述抗老化聚碳酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入转速为600～700r/min的高速混合机中混合10～20min，得到混合物；将混合物投入到转速为300～500r/min、长径比为(36～40):1、料筒温度为240～260℃的双螺杆挤出机中，在氮气保护下熔融混合10～15min，再经挤出、拉条、切粒并80～120℃干燥4～8小时，制得抗老化聚碳酸酯组合物。下面结合具体实施例对本专利技术提供的抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法作进一步说明。实施例1本实施例提供一种抗老化聚碳酸酯组合物，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75份、改性纳米二氧化钛3份、紫外线吸收剂18份和抗氧剂4份；其中，聚碳酸酯为重均分子量为20000～30000的双酚A型芳香族聚碳酸酯；改性纳米二氧化钛为硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛；紫外线吸收剂包括水杨酸苯酯9份和4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶9份；抗氧剂包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.5份和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1.5份。按上述的原料，采用本专利技术提供的制备方法，制备抗老化聚碳酸酯组合物：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入转速为650r/min的高速混合机中混合10min，得到混合物；将混合物投入到转速为400r/min、长径比为38:1、料筒温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份。2.根据权利要求1所述的抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000。3.根据权利要求1所述的抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述改性纳米二氧化钛为硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛。4.根据权利要求1所述的抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述紫外线吸收剂是选择水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的两种或两种以上的物质进行复配使用。5.根据权利要求1所述的抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或两种的混合物。6.根据权利要求5所述的抗老化聚碳酸酯组合物，其特征在于：所述2,6-二叔丁基-4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷鹏刚，郭胜立，史吉华，张聪，
申请(专利权)人：北京濮源新材料技术研究院普通合伙，
类型：发明
国别省市：北京,11