【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可降解材料，具体涉及一种二氧化碳基耐高温合金及其制备方法。
技术介绍
1、二氧化碳基可降解树脂是指二氧化碳与其他单体共聚生成的生物可降解的二元或多元共聚物。普遍具有较高的阻隔性、透明性，但是耐温性较差。
2、这类共聚物最早出现的是二氧化碳与环氧丙烷共聚生成的二元共聚物—聚碳酸亚丙酯（ppc），玻璃化温度在30℃~40℃，较低，限制了其应用。
3、引入刚性单体环氧环己烷，可以将玻璃化温度提高到80℃~100℃，但是断裂伸长率不足10%。聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（pbat）是一种生物降解能力优良、韧性高的，且具有较高耐热性的塑料，但是pbat因其分子结构，导致pbat的拉伸强度不高，限制了pbat在高强度膜领域的应用。本专利技术将环己烯碳酸酯-碳酸丙烯酯共聚物（ppchc）与pbat共混可以相互弥补各自的缺陷，拓宽了应用范围。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高韧性的二氧化碳基耐高温合金及其制备方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该二氧化碳基耐高温合金，其特征在于：由ppchc和pbat按质量比1~99﹕1~99共混而成。
3、本专利技术将环己烯碳酸酯-碳酸丙烯酯共聚物（ppchc）和pbat混炼，得到一种拉伸强度高、韧性好的耐高温合金。
4、优选的，所述的ppchc和pbat的质量比为10~60﹕40~90。优选配比的合金，能将两者的优点更好的结
5、更优选的，所述的ppchc和pbat的质量比为20~50﹕50~80。更优选的材料配比能够达到本专利技术的最佳性能范围。
6、所述的pbat的拉伸强度为12mpa~25mpa；优选的，pbat的拉伸强度为20mpa~25mpa。
7、本合金可以整体作为其他材料的辅助材料，与其它材料共混，提高材料的强度和韧性；也可以作为主体材料，直接加入功能助剂作为一种耐高温组合物。一种二氧化碳基耐高温组合物，原料重量份组成为耐高温二氧化碳基合金100份、功能助剂0.1~20份。加入功能助剂进行性能调整后，可以应用于高强度的膜袋制品、瓶状中空容器、片材、发泡制品等。
8、优选的，原料重量份组成为：耐高温二氧化碳基合金100份，功能助剂1~15份。
9、具体的，所述的功能助剂为增容剂、扩链剂和填料中的一种或多种。
10、具体的，所述的增容剂为琥珀酸酐、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、六亚甲基二异氰酸酯、聚己内酯、环氧化合物扩链增容剂、噁唑啉型扩链增容剂中的一种或多种。加入增容剂能保证扩链剂和填料在合金中均匀分布。
11、具体的，所述增容剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为1~5﹕100。不同的增容剂在合金中的增容效果不同，上述用量能利用所述增容剂满足增容要求。
12、优选的，所述的增容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和环氧化合物扩链增容剂的复合增容剂，优选的质量比为3~8﹕10；优选的，复合增容剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为1~1.5﹕100。优选增容剂在本合金中的增容效果更明显，用量更少，明显减少增容剂等助剂析出，所以材料的整体强度也会有所提高。
13、具体的，所述的扩链剂为joncryl adr 4468、4,4’-亚甲基-双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）、4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、甲基环己二胺、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、对苯二酚二羟乙基醚、间苯二酚二（2-羟乙基）醚、4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯、4,4’-亚甲基双（2-乙基）苯胺、4,4’-亚甲基双（2,6-二乙基苯胺）、4,4’-亚甲基双（6-甲基-2-乙基苯胺）、4,4’-二氨基二环己基甲烷、3,3’-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷、三烯丙基异三聚氰酸酯、1,4一丁二醇、1,6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、山梨醇、二乙氨基乙醇、过氧化二异丙苯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。合金中加入扩链剂能够将合金中两种组分的分子链进行结合，更好的提高材料的拉伸强度和断裂伸长率。
14、具体的，所述的扩链剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为0.01~1﹕100。根据扩链剂的性能不同，加入量不同，上述用量下能较好的提高材料的拉伸强度和断裂伸长率，又不会过分影响材料的加工性能。
15、优选的，所述的扩链剂为2,2-二羟甲基丁酸或2,2-二羟甲基丙酸与新戊二醇的复配扩链剂。优选的扩链剂复配使用后与两种组分的结合性更好，能以更低的用量在不过分影响材料的加工性能的情况下，将材料的拉伸强度和断裂伸长率提高至本专利技术最佳状态。优选的加入量为：所述的复配扩链剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为0.01~0.2﹕100。用量更低，同样能够减少析出，也更容易分布均匀。
16、一种二氧化碳基耐高温组合物的制备方法，其特征在于：
17、1）将ppchc、pbat加入双螺杆挤出机，在150℃~160℃下挤出造粒，得到耐高温合金；
18、2）将耐高温合金、增容剂、扩链剂、填料混合均匀，加入双螺杆挤出机，在165℃~175℃下再次挤出造粒，得到二氧化碳基耐高温组合物。
19、在组合物的制备过程中，先将ppchc、pbat两种组分混炼为合金，以使两者先混合均匀，防止加入助剂后影响两者混合；在调整温度后再加入助剂，能够保证各物料混合均匀，从而充分发挥各组分的效用，制成强度高、韧性好的可降解材料。
20、本专利技术所述的环己烯碳酸酯-碳酸丙烯酯共聚物（ppchc）的制备方法：在置换除去水分、氧气的环境中，将环氧丙烷、环氧环己烷、催化剂投入反应器中，充入二氧化碳使反应压力达到0.1mpa~4.0mpa，加热使反应温度保持在40℃~100℃，开环聚合生成，生成的胶液经洗涤、脱挥、干燥后得到成品。
21、ppchc能够良好的调节pbat的强度，上述制备工艺制成的不同分子量的ppchc均能够达到提高材料强度的效果。
22、优选地，所述的环氧丙烷和环氧环己烷的摩尔比例为2~10﹕1。优选地，所述的反应温度为60℃~80℃，所述的反应压力为1.0mpa~2.0mpa。优选的制备工艺下制成的ppchc的熔融粘度能与pbat快速的均匀混合，而且能够更好的提高材料的整体强度。
23、优选地，所述的催化剂为四正丁基卤化铵与三乙基硼的组合物。所述的四正丁基卤化铵与三乙基硼的摩尔投料比为1﹕2~3。优选地，所述催化剂与环氧化物总量的摩尔投料比为1﹕100~3000。
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1.一种二氧化碳基耐高温合金，其特征在于：由PPCHC和PBAT按质量比10~60﹕40~90共混而成。
2.根据权利要求书1所述的耐高温二氧化碳基合金，其特征在于：所述的PPCHC和PBAT的质量比为20~50﹕50~80。
3.一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于，原料重量份组成为：权利要求1或2所述的耐高温二氧化碳基合金100份，功能助剂1~15份。
4.根据权利要求3所述二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的重量份组成为：所述的功能助剂为增容剂、扩链剂和填料中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的增容剂为琥珀酸酐、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、六亚甲基二异氰酸酯、聚己内酯、环氧化合物扩链增容剂、噁唑啉型扩链增容剂中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述增容剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为1~5﹕1
7.根据权利要求4所述一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的扩链剂为Joncryl ADR 4468、4,4’-亚甲基-双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）、4,4’-双仲丁氨基二苯基甲烷、二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、甲基环己二胺、2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、对苯二酚二羟乙基醚、间苯二酚二（2-羟乙基）醚、4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚、聚四亚甲基醚二醇双对氨基苯甲酸酯、4,4’-亚甲基双（2-乙基）苯胺、4,4’-亚甲基双（2,6-二乙基苯胺）、4,4’-亚甲基双（6-甲基-2-乙基苯胺）、4,4’-二氨基二环己基甲烷、3,3’-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、3-氯-3’-乙基-4,4’-二氨基二苯甲烷、三烯丙基异三聚氰酸酯、1,4一丁二醇、1,6一己二醇、甘油、三羟甲基丙烷、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、山梨醇、二乙氨基乙醇、过氧化二异丙苯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的扩链剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为0.01~1﹕100。
9.一种权利要求3~8任一项所述二氧化碳基耐高温组合物的制备方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳基耐高温合金，其特征在于：由ppchc和pbat按质量比10~60﹕40~90共混而成。
2.根据权利要求书1所述的耐高温二氧化碳基合金，其特征在于：所述的ppchc和pbat的质量比为20~50﹕50~80。
3.一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于，原料重量份组成为：权利要求1或2所述的耐高温二氧化碳基合金100份，功能助剂1~15份。
4.根据权利要求3所述二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的重量份组成为：所述的功能助剂为增容剂、扩链剂和填料中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述的增容剂为琥珀酸酐、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、六亚甲基二异氰酸酯、聚己内酯、环氧化合物扩链增容剂、噁唑啉型扩链增容剂中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳基耐高温组合物，其特征在于：所述增容剂和耐高温二氧化碳基合金的质量比为1~5﹕100。
7.根据权利要求4所述一种二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪国，魏怀建，李宜格，王波，
申请(专利权)人：山东联欣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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