一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物与聚己内酯及聚琥珀酸丁二醇酯共混物及制备方法技术

技术编号:1629781 阅读:261 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物及制备方法。共混物由PPC、PCL、PBS、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙组成。制备方法为把这几种物质按一定比例在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下进行冷混,然后把冷混料在螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出造粒的温度不超过170℃。本发明专利技术所得共混物完全生物降解、综合性能优于单个聚合物。原材料易得,设备普通,加工工艺简单,非常适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供PPC与PCL及PBS共混物及制备方法,属于聚合物加工领域。
技术介绍
环境污染是当今社会面临的亟待解决的问题之一。二氧化碳是许多工业领域所产生的废 气,排放到大气层中,不仅对造成了环境污染,而且也是碳资源的浪费,二氧化碳一环氧丙 烷共聚物的原料之一是二氧化碳,通过二氧化碳与环氧丙垸共聚反应可以固定二氧化碳;同 时所得到的共聚物是一种无毒无味、阻隔性能优异的无色固体,且该共聚物具有完全生物降 解的特性,可以代替普通塑料解决"白色污染"问题,因此具有双环保作用。实现二氧化碳一 环氧丙烷聚合反应的工业化生产和共聚物的市场化推广是企业家和化学工程师的追求的目 标。蒙西集团于2002年率先实现年产3000吨的中试化工业生产(专利公开号CN1827&23A; CN1895775A; CN1844189A; CN1806975A; CN2865843Y)并把产品初步推向了市场。二氧化碳一环氧丙烷共聚物(PPC)是非晶态聚合物,玻璃化温度在35"C左右,在温度 在35"C以上时,其贮存和运输过程中容易结块,并且对下游厂家的应用带来影响,阻碍其市 场化推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以完全生物降解并且性能优异的一种二氧化碳一环氧丙烷共聚 物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物及制备方法。本专利技术的一种二氧化碳一环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二 醇酯(PBS)共混物其原料组成是共混物由PPC、 PCL、 PBS、封端剂、润滑剂和改性轻质碳 酸钙组成。其中PCL和PBS之和与PPC的比例(质量比)为5 30 : 100; PCL和PBS的比例为10 90 : 90 10。所使用的PPC封端剂为马来酸酑,所加入的马来酸酐与PPC的比例(质量比)为0.2 5: 100;润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物(任意比例),所加入的润滑剂与轻质碳酸钙的比例(质量比)为q.5 30 : 100。所使用的改性轻质碳酸钙的颗粒大小在700 4000目,且经过亲油改性,所加入的轻质 碳酸钙与聚合物(PPC、 pcl和pbs三者之和)的比例(质量比)为1 20: 100。具体方法为加入PPC、 pcl和pbs以及封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙在高速搅拌 机中在不高于35i:的情况下进行冷混5-10分钟,然后把冷混料在螺杆挤出机进行挤出造粒, 挤出造粒的温度不超过170°C。本专利技术的原理在于聚己内酯(pcl)软化温度在55'c以上,熔点是6(tc,柔韧性好,降解速度快,与ppc相容性好;聚琥珀酸丁二醇酷(pbs)熔点是ii4t:,弹性和韧性都较好,也有较快的降解速度;用pcl和pbs与ppc共混,可以提高ppc的综合性能。为保持ppc是 主要原料的地位,pcl和pbs之和与PPC的比例(质量比)为不超过30: 100。 PPC与PCL 和PBS共混可以使其优异性能互补且提高PPC的玻璃化温度。加入少量的改性轻质碳酸钙 能保证在混合过程中PPC不结块且混合均匀,同时可以提高共混物的性能和降低成本;加入 封端剂为了保证PPC在加工过程中不进行拉链式热分解;加入润滑剂是为了加工工艺的顺 畅,提高加工效率;挤出造粒的温度不超过170'C可以保证在加工过程中PPC不热分解或分 解很少。本专利技术的优点是产品性能优异且完全能够生物降解;本专利技术方法的工艺简单、设备普 通。工艺只有冷混和挤出造粒两个步骤;所使用的设备为非常普通的高速搅拌机和双螺杆挤 出机或单螺杆挤出机。非常适宜工业化生产。本专利技术方法所使用的原材料简单易得。pcl和pbs在市场上很容易买到;轻质碳酸钙市 场上的颗粒大小在700 4000目的普通亲油改性产品就能使用;所加入的加工助剂只有两种, 且选用的是非常普通易得的常用助剂。封端剂为马来酸酐,所加入的马来酸酐与PPC的比例 (质量比)为0.2 5: 100;润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物(任意比例),所 加入的润滑剂与轻质碳酸钙的比例(质量比)为0.5 30 : 100。加工出的粒料性能优于纯ppc。具体实施方式 实施例1:称取PPC (蒙西高新技术集团公司生产,玻璃化温度为35°C) 2000克,马来酸酐20 克,亲油改性轻质碳酸钙(颗粒大小为800目)20克,硬酯酸2克,pcl为50克,pbs为 50克,分别加入到高速搅拌机中,在不超过35'c的情况下搅拌5 10分钟,根据设备情况,搅拌机的转速可以为500 1500转/分钟;放出冷混料,用单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进 行挤出造粒,各区的加热温度根据挤出情况设置,最高不超过170°C。得到的粒料用差示扫 描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为51,2'C。 实施例2:称取PPC (同实施例l) 2000克,马来酸酐30克,亲油改性轻质碳酸钙(颗粒大小为 1250目)50克,环氧大豆油10克,PCL为100克,PBS为100克,冷混和挤出造粒情况同 实施例l。得到的粒料用差示扫描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为57.05'C。实施例3:称取PPC (同实施例l) 2000克,马来酸酐20克,轻质碳酸钙(颗粒大小为1250目) 100克,硬酯酸20克,PCL为160克,PBS为40克,冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到 的粒料用差示扫描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为57.3'C。实施例4:称取PPC (同实施例l) 2000克,马来酸酐30克,轻质碳酸钙(颗粒大小为800目) 100克,环氧大豆油20克,PCL为40克,PBS为160克,冷混和挤出造粒情况同实施例1。 得到的粒料用差示扫描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为58.03°C。实施例5:称取PPC (同实施例l) 2000克,马来酸酐20克,轻质碳酸钙(颗粒大小为800目) 200克,硬酯酸30克,PCL为200克,PBS为200克,冷混和挤出造粒情况同实施例1。得 到的粒料用差示扫描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为58.22°C。实施例6:称取PPC (同实施例1) 2000克,马来酸酐30克,轻质碳酸钙(颗粒大小为1250目) 200克,环氧大豆油40克,PCL为300克,PBS为300克,冷混和挤出造粒情况同实施例1。 得到的粒料用差示扫描量热计(DSC)进行测量,得玻璃化温度为58.88'C。以上实施例中硬脂酸和环氧大豆油均可被硬脂酸与环氧大豆油的混合物替代,其中硬脂 酸与环氧大豆油混合比例不限。所用PPC除蒙西高新技术集团公司生产,玻璃化温度为35'C的产品外,其它厂家生产 的同类产品也可以使用。权利要求1、一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物,其特征在于共混物由PPC、PCL、PBS、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙组成。2、 根据权利要求1所述的共混物,其特征在于PCL和PBS之和与PPC的比例(质量 比)为5 30 : 100; PCL和PBS的比例为10 90 : 90 10。3、 根据权利要求1所述共混物,其特征在于所使用的PPC封端剂为马来酸酐,所加 入的马来酸酐与PPC的比例(质量比)为0.2 5: 100;润滑剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物,其特征在于:共混物由PPC、PCL、PBS、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘埃林汪英杰赵全胜张光军陈有业蒙昊王红霞黄云生牛丽刚海山徐晓燕
申请(专利权)人:内蒙古蒙西高新技术集团有限公司
类型:发明
国别省市:15[中国|内蒙]

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