System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料及其制备制造技术_技高网

一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料及其制备制造技术

技术编号:40350715 阅读:13 留言:0更新日期:2024-02-09 14:34
本发明专利技术公开了一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料及其制备。该复合材料包括以下组分:环烯烃共聚物(COC)为89.6~96.6质量份;聚α‑甲基苯乙烯树脂(AMS树脂)为0~10质量份;石油树脂为0~10质量份;抗氧剂为0.1~0.3质量份。其制备方法为,将COC、AMS树脂或石油树脂按比例称量后,加入少量的抗氧剂,在双螺杆挤出机中混炼挤出造粒,经过切粒、干燥等工序,可得到所述的环烯烃共聚物复合材料。其优异的光学特性得以保持,同时复合材料的加工性能也有所改善,且机械性能降低并不明显,在光学镜头、电子显示屏及医用光学检测器件等领域可以有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环烯烃共聚物改性领域,尤其涉及一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料及其制备


技术介绍

1、环烯烃共聚物(coc)是通过降冰片烯或其衍生物与乙烯或α-烯烃共聚制备的无定形聚合物。coc的优点是优异的机械性能、高透明度、高强度、高刚度、高光泽度以及极佳的耐溶剂性,在医疗器械、包装和光学器件领域有诸多应用。coc的主链中存在环状的刚性基团,属于无定形聚合物,这种特殊结构使其具有良好的光学性能,但也导致材料脆性较大,对coc的加工和应用都造成了不利影响。

2、对塑料而言,其原料的加工性能和流动性同产品的成型有着十分密切的联系。在已有的商品化coc产品中,即使是流动性能最佳的牌号,其熔体流动速率也较低,加工性能一般。因此,对coc机械性能、透明性影响较小的前提下,提高coc的熔体流动速率(mfr),提高coc材料的加工性能,是非常有利于coc的工业化和可定制化生产的。

3、专利cn114672122 a采用苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(smma)对coc进行改性,提高coc的表面极性,得到良好的可印刷性,同时保持较高的透明度,得到的透明易印刷coc-smma合金材料的透光率在86~90%,表面张力系数34以上,具有良好的可印刷性,吸水率低,加工性能良好,可广泛应用于透明印刷合金制件的制备。不过,专利技术人显然没有提及coc与smma树脂的极性存在较大差异的问题,coc与smma树脂的共混物很难达到分子级互容,因此,其塑料制品难以实现专利所述效果。coc与smma树脂共混改善了coc的极性,但对其加工性能没有明显的改善。

4、专利cn 114644791 a使用聚丙烯和线性低密度聚乙烯以及聚乙烯辛烯共弹性体,辅以必要的加工助剂在改善coc透明性的情况下改善其耐老化性和耐低温性。专利技术人似乎忽略了聚丙烯和线性低密度聚乙烯为结晶聚合物,其折光指数同coc有显著差距,实际得到的结果与其专利描述(对比例1、对比例2、对比例3、对比例5、对比例9)应该存在差异。

5、目前,在改善coc加工性能的同时并保持其透明性的研究并不多见,因此,制备出一种高透明、高加工性能的coc复合材料,对满足各种透明工程制品的加工成型需求是很有必要的。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料及其制备。

2、本专利技术通过下述技术方案实现:

3、本专利技术的目的通过以下技术方案实现:

4、

5、所述的环烯烃共聚物为降冰片烯含量在70%以上的环烯烃共聚物塑料,优选德国topas advanced polymers生产的coc 5013l-10,其玻璃化转变温度为134℃(dsc法,升温速率10℃/min),熔体流动速率为48g/10min(260℃,2.16kg)。

6、所述的聚α-甲基苯乙烯树脂,优选正邦化工生产的atl-95树脂,其分子量为800~1300,灰份≤0.001%,维卡软化点为95~105℃。

7、所述的石油树脂为颜色较浅的芳香烃改性脂环族氢化树脂,优选美国埃克森美孚化工有限公司生产的escorez 5600系列的石油树脂,其玻璃化转变温度为55℃(etm 300-90),熔体黏度为850mpa·s(160℃)。

8、所述的抗氧剂,优选用抗氧剂168和抗氧剂1010的组合物。

9、本专利技术环烯烃共聚物复合材料的制备方法如下:

10、步骤(1),将预先称好的环烯烃共聚物、聚α-甲基苯乙烯树脂、芳香烃改性脂环族氢化树脂以及抗氧剂等一次性加入高速混合机中,在20~40℃下共混,转速为300~600转/分钟,混合时间为5~10分钟,得到环烯烃共聚物复合材料的混合物;

11、步骤(2),将步骤(1)得到的混合物,用长径比为40:1、螺杆直径21.7mm的双螺杆挤出机挤出造粒;喂料机转速设为5~20转/分钟,螺杆转速为150~300转/分钟;挤出机中各段温度设置从进料段到模头的温度依次200℃、210℃、220℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃,经过水冷,切粒后干燥得到所述环烯烃共聚物复合材料。

12、本专利技术原理为:聚α-甲基苯乙烯树脂含有的α-甲基苯乙烯重复单元同环烯烃共聚物中的环状基团存在相似结构,石油树脂中也含有大量近似于降冰片烯的刚性结构,这种结构上的相似使它们同coc具有一定的相容性。同时聚α-甲基苯乙烯树脂和石油树脂均属于低分子量的聚合物,其分子量在1000左右,在共混改性时很容易分散到coc大分子链段中,使二者同coc有良好的相容性。在加工方面,由于coc分子链段中引入小分子的存在,降低了分子链缠结的程度,使材料的黏度降低,熔体流动性升高。另外,由于引入的分子所包含的刚性基团结构和coc的基团结构类似,且它们的折光指数接近(coc为1.53,ams树脂和石油树脂为1.50~1.56),减小了对复合材料光学性能的影响。

13、本专利技术相对于现有技术,具有如下的优点及效果:

14、(1)聚α-甲基苯乙烯树脂和石油树脂与coc有着很好的相容性,不需要额外添加相容剂,就能对coc的改性有良好效果。

15、(2)在相同的加工条件下,复合材料的黏度明显降低,同时,材料的熔体流动速率明显升高,材料熔体流动性提高,加工流动性能得到改善。

16、(3)和原材料相比,复合材料的透明性得到了明显的改善,且机械性能受到的影响较小,较好地保持了原材料的优异性能。

17、(4)本专利技术制备方法简单,改性所需原料价格较低,来源广泛,易于规模化生产。

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【技术保护点】

1.一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述环烯烃共聚物的玻璃化转变温度为70~160℃,DSC法,升温速率10℃/min,熔体流动速率为2~50g/10min,260℃,2.16kg。

3.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述环烯烃共聚物的玻璃化转变温度为131±5℃,DSC法,升温速率10℃/min,熔体流动速率为48g/10min,260℃,2.16kg。

4.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述聚α-甲基苯乙烯树脂的灰份≤0.001%,挥发物125℃,3h,维卡软化点为95~105℃。

5.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述石油树脂为芳香烃改性脂环族氢化树脂,其玻璃化转变温度为40℃以上。

6.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述主抗氧剂为1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯),助抗氧剂为168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)。

7.权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,包括以下组分:

2.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述环烯烃共聚物的玻璃化转变温度为70~160℃,dsc法,升温速率10℃/min,熔体流动速率为2~50g/10min,260℃,2.16kg。

3.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材料,其特征在于,所述环烯烃共聚物的玻璃化转变温度为131±5℃,dsc法,升温速率10℃/min,熔体流动速率为48g/10min,260℃,2.16kg。

4.根据权利要求1所述良好加工性能的透明环烯烃共聚物复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨军忠曾锦润
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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