芳香族聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法技术

技术编号:19734040 阅读:37 留言:0更新日期:2018-12-12 02:54
本发明专利技术涉及一种芳香族聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法。包括以下步骤:先将改性纳米纤维素微晶、改性纳米二氧化硅球,分散到聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯;将热塑性聚碳酸酯树脂熔融,在其中加入改性聚氨酯溶液后进行物料预混合,待混合均匀后挤进双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒,得到改性聚碳酸酯工程塑料。本发明专利技术制备得到的改性聚碳酸酯不仅具有优异的韧度、抗应力开裂性能及缺口敏感性,同时还具有优异的冲击强度、抗疲劳性能,且该改性聚碳酸酯塑料还具有了一定的生物降解性,从而具有环保价值。此外,本发明专利技术工艺采用现有设备即可进行,无需进行设备改造等,从而显著降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
芳香族聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法
本专利技术涉及聚碳酸酯改性
,具体涉及一种芳香族聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法。
技术介绍
聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,其作为一种综合性能优越的热塑性工程塑料,具有高抗冲、高韧性、高耐热性、耐候性和优异的电绝缘性,是五大工程塑料中唯一具有透明性的塑料产品,被誉为透明金属。目前,聚碳酸酯已广泛应用于光学器件、汽车工业、仪表仪器、电子电器、食品容器、医疗与建材等诸多领域。但是,由于聚碳酸酯的刚性链结构,使其在加工过程中,易产生应力开裂,从而造成对缺口的敏感,导致材料抗疲劳性和耐磨性差,需要提高韧度。此外,随着全球对聚碳酸酯的需求量日益增大,加之其应用领域广泛,从而会产生废旧聚碳酸酯塑料;且即使采取熔融回收,进行二次利用,也影响地表固废的处理和污染。鉴于此,多方采用替换原材料来进行解决,异山梨醇型聚碳酸酯是目前唯一产业化的生物基聚碳酸酯,但是据相关报道:该类型聚碳酸酯不具有生物可降解性。其他生物基聚碳酸酯都尚处于实验室研发阶段。综上,确有必要提供一种改性聚碳酸酯材料,既能提高其耐磨性、韧度,又能改善其生物降解性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术旨在提供一种芳香族聚碳酸酯工程塑料的改性生产方法。采用本专利技术提供的改性生产方法,不仅能够提高聚碳酸酯的韧度、抗应力开裂性能及缺口敏感性,还能提高聚碳酸酯的冲击强度、抗疲劳性能;且该改性聚碳酸酯塑料还具有了一定的生物降解性,从而具有环保价值。此外,本专利技术工艺采用现有设备即可进行,无需进行设备改造等,从而显著降低了生产成本。为此,本专利技术提供如下技术方案:第一方面,本专利技术提供一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,包括以下步骤:S101:将改性纳米纤维素微晶、改性纳米二氧化硅球,分散到聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液;S102:将热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入改性聚氨酯溶液进行物料预混合;S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到改性聚碳酸酯。优选地,S101中:改性纳米纤维素微晶通过将纳米纤维素微晶进行疏水改性后得到,且纳米纤维素微晶的长径比为(20~50):1。具体地,改性步骤为:先将纳米纤维素微晶悬浮在蒸馏水中分散完毕后,通过两次溶剂交换得到纳米纤维素微晶的甲苯悬浮液,进行超声分散得到均匀的分散液后;于氮气保护条件下加入长链烷基异氰酸酯,温度升至60℃,反应1h后,用乙醇过滤洗涤,通过溶剂交换后分散于二氯甲烷中,备用。优选地,S101中:改性纳米二氧化硅球通过将纳米二氧化硅进行疏水改性后得到,且纳米二氧化硅球的尺寸为20~50nm。具体地,改性步骤为:搅拌条件下向乙醇中依次加入相应量的氨水和正硅酸乙酯,连续搅拌24h,得到单分散纳米二氧化硅粒子,反应结束后在其中加入少量的十八烷基三甲氧基硅烷,继续搅拌24h后,停止反应;对反应液进行高速离心后去掉上清液,收集疏水纳米二氧化硅粒子陈定,通过溶剂交换分散于二氯甲烷中,备用。优选地,改性纳米纤维微晶的加入量占聚氨酯质量的2~5%,改性二氧化硅的加入量占聚氨酯质量的1~3%。优选地,S102中:改性聚氨酯的加入量为聚碳酸酯质量的15%~40%。优选地,聚氨酯选用热塑型聚氨酯弹性体。第二方面,采用本专利技术提供的方法生产得到的改性芳香族聚碳酸酯。第三方面,本专利技术制备得到的改性芳香族聚碳酸酯在工程塑料领域中的应用。本专利技术提供的上述技术方案具有以下优点:(1)申请人经过大量研究发现:采用本专利技术提供的改性生产方法,不仅能够提高聚碳酸酯的抗应力开裂性能和韧度,且能够赋予聚碳酸酯工程塑料一定的生物降解性。此外,本专利技术工艺采用现有设备即可进行,无需进行设备改造等,从而显著降低了生产成本。(2)本专利技术提供的改性生产方法中,通过高长径比的纳米纤维素微晶和纳米二氧化硅球的加入,增加了聚氨酯-聚碳酸酯改性材料的结晶度,改善了耐磨性和韧度;且纳米纤维素微晶的加入,进一步改善了聚碳酸酯的生物降解性能,最终使得制备得到的芳香族聚碳酸酯能有效用于工程塑料领域;通过加入改性后的聚氨酯,从而改善了韧性,易应力开裂及缺口敏感性,同时还可以提高聚碳酸酯的冲击强度、抗疲劳性能。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对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本专利技术的技术方案,因此只作为实例,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,均为自常规试剂商店购买得到的。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改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,包括以下步骤:S101:将改性纳米纤维素微晶、改性纳米二氧化硅球,分散到聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液。其中,改性纳米纤维素微晶通过将纳米纤维素微晶进行疏水改性后得到,且纳米纤维素微晶的长径比为(20~50):1,改性纳米纤维微晶的加入量占聚氨酯质量的2~5%;改性纳米二氧化硅球通过将纳米二氧化硅进行疏水改性后得到,且纳米二氧化硅球的尺寸为20~50nm,改性二氧化硅的加入量占聚氨酯质量的1~3%。S102:将热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入改性聚氨酯溶液进行物料预混合。其中,改性聚氨酯的加入量为聚碳酸酯质量的15%~40%。S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到改性聚碳酸酯。在本专利技术的进一步实施方式中,聚氨酯选用热塑型聚氨酯弹性体。下面结合具体实施方式进行说明:实施例一本实施例提供一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,包括以下步骤:S101:将2重量份的改性纳米纤维素微晶、1重量份的改性纳米二氧化硅球,分散到100重量份的聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液。其中,改性纳米纤维素微晶通过将纳米纤维素微晶进行疏水改性后得到,且纳米纤维素微晶的长径比为(20~50):1;改性纳米二氧化硅球通过将纳米二氧化硅进行疏水改性后得到,且纳米二氧化硅球的尺寸为20~50nm。S102:将100重量份的热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入15重量份的改性聚氨酯溶液进行物料预混合。S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到改性聚碳酸酯工程塑料。实施例二本实施例提供一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,包括以下步骤:S101:将5重量份的改性纳米纤维素微晶、3重量份的改性纳米二氧化硅球,分散到100重量份的聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液。其中,改性纳米纤维素微晶通过将纳米纤维素微晶进行疏水改性后得到,且纳米纤维素微晶的长径比为(20~50):1;改性纳米二氧化硅球通过将纳米二氧化硅进行疏水改性后得到,且纳米二氧化硅球的尺寸为20~50nm。S102:将100重量份的热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入40重量份的改性聚氨酯溶液进行物料预混合。S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到改性聚碳酸酯工程塑料。实施例三本实施例提供一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:S101:将改性纳米纤维素微晶、改性纳米二氧化硅球,分散到聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液;S102:将热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入所述改性聚氨酯溶液进行物料预混合;S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到所述改性聚碳酸酯。

【技术特征摘要】
1.一种改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:S101:将改性纳米纤维素微晶、改性纳米二氧化硅球,分散到聚氨酯溶液中,搅拌至完全分散均匀,得到改性聚氨酯溶液;S102:将热塑性聚碳酸酯树脂熔融,之后加入所述改性聚氨酯溶液进行物料预混合;S103:将混合均匀后的物料送入双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,制备得到所述改性聚碳酸酯。2.根据权利要求1所述的改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,其特征在于:所述S101中:所述改性纳米纤维素微晶通过将纳米纤维素微晶进行疏水改性后得到,且纳米纤维素微晶的长径比为(20~50):1。3.根据权利要求1所述的改性芳香族聚碳酸酯的生产方法,其特征在于:所述S101中:所述改性纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员:史吉华张聪郭胜立殷鹏刚
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

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