一种耐化学聚碳酸酯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐化学聚碳酸酯材料，原料包含以下成分：双酚A，二元酚，碱剂，催化剂，卤代烷烃，助剂，硅氧烷，有机钠盐，离子液体，光气，去离子水。本发明专利技术申请通过精确的原料的选择、复配和比例调整，并通过简单的熔融混合，制备出了一种具有良好的耐化学、耐光黄变，力学强度好的聚碳酸酯材料，进一步增强了聚碳酸酯材料的整体综合性能，提高了聚碳酸酯材料的适用性，拓展了聚碳酸酯材料的适用领域和环境。拓展了聚碳酸酯材料的适用领域和环境。

【技术实现步骤摘要】
一种耐化学聚碳酸酯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及IPC分类的C08L69领域，尤其涉及一种耐化学聚碳酸酯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯(PC)是一种分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，可以根据酯基的不同，将聚碳酸酯分为多种不同的类型。聚碳酸酯作为一种非结晶型的工程塑料之一，因其具有良好的耐热性，且透明度好等特点，使其在汽车、电器和医疗保健产品领域中得到了较多的应用。但同时，聚碳酸酯材料也面临着许多性能问题，例如，缺口敏感，耐化学性差，耐光耐黄变性差，容易开裂等问题，限制了其进一步的应用，尤其是在医疗保健领域当中，由于众多的医疗保健设备经常处于各种药用和医用化学物质的环境之中，因此，对于聚碳酸酯材料相应的耐化学性能提出了更高的要求。
[0003]现有技术(CN201611178739.7)提供了一种耐化学品阻燃聚碳酸酯材料，通过聚碳酸酯，低聚硅倍半氧烷，阻燃剂，抗滴落剂，增韧剂和抗氧剂的简单混合制备了一种复合聚碳酸酯材料，声称具有良好的耐化学和阻燃性能，但是简单的混合制备方法加入数量过多的功能助剂会容易产生助剂析出和相容性的问题。同时专利中主要提高了聚碳酸酯的耐化学和阻燃等性能，对于一些其他较为重要的特征性能，例如耐光性、耐黄变性和亲疏水性，改变和提高较少。
[0004]现有技术(CN201180063799.3)提供了一种具有优良耐化学性的聚碳酸酯树脂组合物，其主要采用芳香族聚碳酸酯和硅氧烷类聚碳酸酯和间规聚苯乙烯，并声称其具有良好的耐化学性和流动性，但是其制备的耐化学聚碳酸酯材料的原料中并未有明显的能够抑制材料黄变氧化的原料，这使得材料极易在光照紫外线的条件下发生黄变和氧化现象，同时影响聚碳酸酯材料的质量和使用寿命。
[0005]因此，研发一种具有良好的耐化学性的同时，还能够同时具有良好的耐光耐黄变性和亲疏水性的聚碳酸酯材料是一项十分有意义的工作。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种耐化学聚碳酸酯材料，原料包含以下成分：双酚A，二元酚，碱剂，催化剂，卤代烷烃，助剂，硅氧烷，有机钠盐，离子液体，光气，去离子水。
[0007]在一些优选的实施方式中，原料至少包含以下重量份：双酚A80～100份，二元酚40～55份，碱剂30～60份，催化剂1～2份，卤代烷烃15～25份，助剂1～10份，硅氧烷40～60份，有机钠盐0.1～1份，离子液体1～5份，光气110～140份，去离子水300～500份。
[0008]在一些优选的实施方式中，所述二元酚为2,2'
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联苯二酚、4,4'
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联苯二酚、对苯二酚、2，6
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二羟基萘中的至少一种。
[0009]在一些优选的实施方式中，所述二元酚与双酚A质量比为4～5：8～9。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述二元酚与双酚A质量比为4.6：8.5。
[0011]在一些优选的实施方式中，所述二元酚为4,4'
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联苯二酚。
[0012]本专利技术申请中通过加入4,4'
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联苯二酚作为合成原料，进一步的提高聚碳酸酯材料的耐化学性能。本申请人推测为：4,4'
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联苯二酚的加入，能够协同邻烯丙基苯酚封端的二甲基硅油在双酚A与光气合成聚碳酸酯的过程中，协助形成三维的网状结构用以代替原有的直状结构，并且多苯环的加入还能够进一步提高聚碳酸酯材料中长链与苯环的纠缠强度，提高交联性和交联密度，减少了材料中的可移动基团的数量，抑制内部电子的流通性；同时，4,4'
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联苯二酚的加入，还能够通过羟基基团与二氧化钛粒子表面的分子间作用力产生较强的连接力，进而抑制材料中改性粒子的析出情况，其交联和二氧化钛粒子的固定作用在其与双酚A的质量比为4.6：8.5时达到了最佳；过低的加入量会明显的减少聚碳酸酯材料的耐化学和稳定性。
[0013]在一些优选的实施方式中，所述碱剂为50wt％氢氧化钠水溶液、50wt％碳酸氢钠水溶液中的至少一种。
[0014]在一些优选的实施方式中，所述碱剂为50wt％氢氧化钠水溶液。
[0015]在一些优选的实施方式中，所述催化剂为三乙胺。
[0016]在一些优选的实施方式中，所述卤代烷烃为二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种。
[0017]在一些优选的实施方式中，所述卤代烷烃为二氯甲烷。
[0018]在一些优选的实施方式中，所述助剂为二氧化钛、氧化锌、二氧化锑、改性二氧化钛和改性氧化锌中的至少一种。
[0019]在一些优选的实施方式中，所述助剂为改性二氧化钛。
[0020]在一些优选的实施方式中，所述改性二氧化钛的平均细度为60～80nm。
[0021]在一些优选的实施方式中，所述改性二氧化钛与双酚A的质量比为4～8：80～90。
[0022]在一些优选的实施方式中，所述改性二氧化钛与双酚A的质量比为5：85。
[0023]本专利技术申请中，通过加入改性后的改性二氧化钛作为助剂，有效提高了聚碳酸酯材料的力学性能和耐光耐黄变性能。本申请人推测为：改性后的二氧化钛通过金属配位键的连接，形成了特殊的PN结结构的电子流通路线，在可见光的光照下能够在复合粒子的价带和导带聚集载流子和电子空穴，减少复合离子的禁带距离，提高复合粒子在可见光下的吸收波长，进一步提高紫外光的吸收能力，尤其是当改性二氧化钛与双酚A的质量比为5：85时，聚碳酸酯材料的耐光性达到最佳；同时，当改性二氧化钛的细度在60～80nm时，其能够最有效的存在于外应力作用下时，所产生的微观裂隙结构内部，通过活性表面与表面基团与聚碳酸酯材料形成丝状的紧密连接，在受到强大的外应力作用时，能够将裂纹转换为银纹态，从而阻延聚碳酸酯材料的微观缺口的形成，进一步的减少化学溶剂的渗透。
[0024]在一些优选的实施方式中，改性二氧化钛的制备方法包含以下几步：(1)将琥珀酸酐溶解于DMF溶液中，并加入一定量的硅烷偶联剂，在水浴温度60℃下加热搅拌1小时；(2)之后将含有二氧化钛的DMF溶液，滴加进反应溶液，持续搅拌反应2小时后获得预处理二氧化钛粒子；(3)将预处理二氧化钛粒子分散在去离子水中，然后加入二甲基咪唑，十六烷基三甲基溴化铵，硝酸锌和适量去离子水，快速混合搅拌10分钟，之后加入到120℃的水热釜中反应2～2.5小时，反应完成后，60℃真空干燥，研磨既得。
[0025]在一些优选的实施方式中，所述硅氧烷为二甲基硅油、羟基硅油、含氢硅油中的至
少一种。
[0026]在一些优选的实施方式中，所述硅氧烷为邻烯丙基苯酚封端的二甲基硅油。
[0027]在一些优选的实施方式中，所述邻烯丙基苯酚封端的二甲基硅油与双酚A的质量比为5～6：8～9。
[0028]在一些优选的实施方式中，所述邻烯丙基苯酚封端的二甲基硅油与双酚A的质量比为5.8：8.5。
[0029]在一些优选的实施方式中，所述邻烯丙基苯酚封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：原料包含以下成分：双酚A，二元酚，碱剂，催化剂，卤代烷烃，助剂，硅氧烷，有机钠盐，离子液体，光气，去离子水。2.根据权利要求1所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述二元酚为2,2'
‑
联苯二酚、4,4'
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联苯二酚、对苯二酚、2，6
‑
二羟基萘中的至少一种。3.根据权利要求1～2任意一项所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述二元酚与双酚A质量比为4～5：8～9。4.根据权利要求1～3任意一项所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述卤代烷烃为二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种。5.根据权利要求1～4任意一项所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述助剂为二氧化钛、氧化锌、二氧化锑、改性二氧化钛和改性氧化锌中的至少一种。6.根据权利要求5所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述助剂为改性二氧化钛。7.根据权利要求6所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述改性二氧化钛的平均细度为60～80nm。8.根据权利要求1～7任意一项所述的耐化学聚碳酸酯材料，其特征在于：所述硅氧烷为二甲基硅油、羟基硅油、含氢硅油中的至少一种。9.一种根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：任志刚，王伟林，卢锦生，
申请(专利权)人：深圳市德力塑化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：