專利名稱：一種用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法，屬聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯(PC)是一種非晶型熱塑性樹脂，是工程塑料中唯一透明的品種，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、透明性、尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，較高的耐熱性和耐寒性；還具有自熄、易增強(qiáng)、無毒、衛(wèi)生、能著色等優(yōu)點(diǎn)，因而在電子電氣、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、建筑和照明用具等領(lǐng)域有著廣泛的用途。然而，PC也存在加工流動(dòng)性差、易高溫水解、易應(yīng)力開裂、對缺口敏感、容易磨損、耐化學(xué)藥品性差、價(jià)格偏高等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)使它在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。對PC進(jìn)行化學(xué)或物理改性是彌補(bǔ)其性能上的不足、實(shí)現(xiàn)高性能化、降低生產(chǎn)成本、拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域的有效途徑。常用的改性方法有共聚、共混、填充、增強(qiáng)、復(fù)合等，其中將PC與其它聚合物的共混則是其中應(yīng)用最廣泛而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法；在此方面，國內(nèi)外的研究者和生產(chǎn)廠家已開展了大量的研究工作，一些性能優(yōu)良的PC合金也已投放市場，如PC/ABS、PC/PET以及PC/PS等，但這些品種均是基于通用級PC開發(fā)的。盡管聚烯烴(PO)的加入可降低共混物的熔體粘度，改善成型加工性能及耐應(yīng)力開裂性，提高沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率，并可降低成本，其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也一直被人們所看好，但由于其開發(fā)難度較大，即使是通用級PC/PO合金的開發(fā)研究也一直沒有取得顯著的進(jìn)展。近年來，隨著世界制造業(yè)，特別是電子工業(yè)的高速發(fā)展，對大型、薄壁PC制品的需求越來越大，同時(shí)高速成型也對PC的流動(dòng)性提出了更高的要求，這使得低分子量PC的用量迅速增長，加之以PC光盤等為代表的低分子量制品和一般分子量PC制品廢料(分子量已有較大幅度的下降)的再生利用等方面的需求，使低分子量PC成為近年來PC消費(fèi)的主要熱點(diǎn)，但由于低分子量PC和一般通用級PC相比，在性能上有很大的差距，特別是由于低分子量PC韌性極低，使其應(yīng)用受到極大的限制，而國內(nèi)外針對低分子量PC基體展開的研究還十分有限。本發(fā)明正是在這種背景下研究開發(fā)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法，該方法通過對低分子量PC進(jìn)行合理的改性以提高其物理機(jī)械性能，特別是克服低分子量聚碳酸酯材料耐沖擊韌性大幅下降的問題，同時(shí)進(jìn)一步改善其加工性能并降低成本。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法，其特征在于該方法是以低分子量聚碳酸酯、聚烯烴和增容劑為原料，并按下列比例混合
低分子量聚碳酸酯50～99質(zhì)量份；聚烯烴0～49質(zhì)量份；增容劑1～20質(zhì)量份；將上述混合物在200～290℃的溫度范圍之內(nèi)，采用熔融共混方式，由雙螺桿擠出機(jī)制備而成；其中所述的低分子量聚碳酸酯是指其分子量不高于25,000的粉狀或粒狀聚碳酸酯樹脂以及通用級聚碳酸酯回收料；所述的聚烯烴是指聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物或乙烯與醋酸乙烯的共聚物；所述的增容劑為所述聚烯烴的接枝產(chǎn)物以及乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物、乙烯與醋酸乙烯的共聚物三種聚合物中的一種。
本發(fā)明所述的述接枝產(chǎn)物是以聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物或乙烯與醋酸乙烯的共聚物作為主鏈的聚合物，接枝方法為熔融、溶液或混煉接枝三種方式中的一種。
在制備所述接枝產(chǎn)物時(shí)，被接枝的單體采用順丁烯二酸酐，苯乙烯，甲基苯乙烯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯，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，雙烯丙基雙酚A，雙烯丙基雙酚A醚；所述被接枝的單體單獨(dú)使用或配合使用，其主鏈聚合物與單體的用量比為1∶0.01～0.2。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果采用本方法在加工過程中降低了共混物的熔體粘度，改善成型加工性能；同時(shí)材料的沖擊強(qiáng)度得以大幅度提高，例如對于分子量為16000的聚碳酸酯，其缺口沖擊強(qiáng)度值可從8.2J/m提高到231.4J/m左右，并且材料的耐溶劑性和耐應(yīng)力開裂性也得到明顯改善，并降低了材料成本，使該材料具有了較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式下列實(shí)施例將進(jìn)一步說明本發(fā)明。
本發(fā)明所采用的原料均為市售商品。
實(shí)施例一首先用熔融接枝法制備增容劑POE-g-GMA-co-MMA。將上述增容劑10份(質(zhì)量比，下同)，共聚丙烯20份，與低分子量(16000)聚碳酸酯70份混合均勻，控制熔融共混溫度為200～290℃，擠出機(jī)轉(zhuǎn)速在60～120r.p.m，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出后造粒而成PC/PP合金材料。該合金料經(jīng)注射機(jī)注射成標(biāo)準(zhǔn)測試樣條后，分別進(jìn)行沖擊(懸臂梁法，有缺口)和拉伸性能測試，測得其缺口沖擊強(qiáng)度為145.6J/m，拉伸強(qiáng)度為38.1MPa。測試所遵循的標(biāo)準(zhǔn)為國標(biāo)GB1843-80和GB1040-79。
實(shí)施例二制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為POE-g-雙烯丙基雙酚A醚，其它組成及配方不變，所制合金材料的缺口沖擊強(qiáng)度為150.2J/m，拉伸強(qiáng)度為40.9MPa。
實(shí)施例三制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為EVA，其它組成及配方不變，所制合金材料的缺口沖擊強(qiáng)度為45.1J/m，拉伸強(qiáng)度為35.5MPa。
實(shí)施例四制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為POE-g-GMA，調(diào)整配方為增容劑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沖擊強(qiáng)度為68.6J/m，拉伸強(qiáng)度為30.8MPa。
實(shí)施例五制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為EPR-g-MAH，調(diào)整配方為增容劑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沖擊強(qiáng)度為380.3J/m，拉伸強(qiáng)度為35.5MPa。
實(shí)施例六制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為PE-g-MAH-co-MAA，同時(shí)更換共聚丙烯為高密度聚乙烯，調(diào)整配方為增容劑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沖擊強(qiáng)度為118.2J/m，拉伸強(qiáng)度為46.1MPa。
實(shí)施例七制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑為POE，調(diào)整配方為增容劑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沖擊強(qiáng)度為559.2J/m，拉伸強(qiáng)度為43.5MPa。
實(shí)施例八制備和測試方法同實(shí)施例一，聚烯烴含量為0，直接加入20％的POE-g-GMA-co-MMA作為增韌改性劑，所制合金材料的缺口沖擊強(qiáng)度為231.4J/m，拉伸強(qiáng)度為42MPa。
實(shí)施例九制備和測試方法同實(shí)施例一，直接加入10％的PP-g-GMA-co-MMA作為增韌改性劑，所制合金材料的缺口沖擊強(qiáng)度為82.7J/m，拉伸強(qiáng)度為47.7MPa。
實(shí)施例十制備和測試方法同實(shí)施例一，更換增容劑POE-g-MAH-co-MMA，同時(shí)更換基體為PC飲水瓶廢料，其它組成及配方不變，所制合金材料的缺口沖擊強(qiáng)度為109.2J/m，拉伸強(qiáng)度為38.4MPa。。
比較例純聚碳酸酯(分子量16000)的缺口沖擊強(qiáng)度為8.2J/m，拉伸強(qiáng)度為58.4MPa。
權(quán)利要求
1.一種用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法，其特征在于該方法是以低分子量聚碳酸酯、聚烯烴和增容劑為原料，并按下列比例混合低分子量聚碳酸酯50～99質(zhì)量份；聚烯烴0～49質(zhì)量份；增容劑1～20質(zhì)量份；將上述混合物在200～290℃的溫度范圍之內(nèi)，采用熔融共混方式，由雙螺桿擠出機(jī)制備而成；其中所述的低分子量聚碳酸酯是指其分子量不高于25,000的粉狀或粒狀聚碳酸酯樹脂以及通用級聚碳酸酯回收料；所述的聚烯烴是指聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物或乙烯與醋酸乙烯的共聚物；所述的增容劑為所述聚烯烴的接枝產(chǎn)物以及乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物、乙烯與醋酸乙烯的共聚物三種聚合物中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的接枝產(chǎn)物是以聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、乙丙共聚物、乙烯與辛烯-1的共聚物或乙烯與醋酸乙烯的共聚物作為主鏈的聚合物，接枝方法為熔融、溶液或混煉接枝三種方式中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于制備所述接枝產(chǎn)物時(shí)，被接枝的單體采用順丁烯二酸酐，苯乙烯，甲基苯乙烯，醋酸乙烯酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯，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，雙烯丙基雙酚A，雙烯丙基雙酚A醚；所述被接枝的單體單獨(dú)使用或配合使用，其主鏈聚合物與單體的用量比為1∶0.01～0.2。
全文摘要
一種利用聚烯烴增韌低分子量聚碳酸酯樹脂的方法，屬聚合物材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以低分子量聚碳酸酯、聚烯烴和增容劑為原料，在200～290℃的溫度范圍之內(nèi)，采用熔融共混方式，由雙螺桿擠出機(jī)制備而成。所制備的材料可大幅度地提高其沖擊韌性，具有成本低，性能好，加工簡便，適用面廣等特點(diǎn)，從而擴(kuò)大了低分子量聚碳酸酯材料的用途。該方法既適用于低分子量聚碳酸酯新料，也適用于通用級聚碳酸酯回收料。
文檔編號C08L69/00GK1597780SQ20041007382
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者于建, 溫變英 申請人:清華大學(xué)