【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法。
技术介绍
1、聚碳酸酯(pc)由于其具有优良的抗冲击强度、耐热性和耐低温性，被广泛地应用于特种材料领域。但是由于pc在低温下存在着次级转变，导致现有pc复合材料在极限环境温度下分子链极易断裂，宏观上造成产品开裂的现象，这严重限制了pc在极限环境温度的应用。
2、聚碳酸酯(pc)及其共混物是一类独特的工程塑料。随着应用环境的拓展，常规的聚碳酸酯越来越难以满足极限环境温度下良好的冲击韧性，且由于目前的聚合物生产商对开发和商业化新聚合物越来越保守，所以对现有pc进行改性成为实现性能以满足日益苛刻的应用环境要求的有效途径。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料及其制备方法。
2、本专利技术所提供的极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，由以下重量份的组分制成：
3、硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂38～58％(质量比，下同)、聚碳酸酯树脂38～58％、倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯2～4％、阻燃剂0.1～1％、抗氧剂0.01～1％、光稳定剂0.01～1％、其他助剂0.01～1％；
4、其中，所述硅氧烷共聚聚碳酸酯树脂为ch9115；购自沧州大化公司，相对分子量为24000，聚硅氧烷链段的平均相区尺寸30～60nm，在300℃/1.2kg下其质量熔体流动速率为9～12g/10min；
5、所述聚碳酸酯树脂为a
6、所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯是利用点击化学自主合成的。
7、所述阻燃剂为聚硅硼烷阻燃剂、亚苯基磷酸酯类阻燃剂中至少一种。
8、所述抗氧剂为丙烯酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
9、所述光稳定剂为uv234、uv981、uv-329、uv-360其中的一种或是混合物；
10、所述其他助剂为黑色母粒。
11、具体地，所述抗氧剂为抗氧168和抗氧1010的复配物，复配重量比为1：1；
12、所述光稳定剂为uv981和uv-329的复配物，复配重量比为1：1；
13、所述阻燃剂为px-200；
14、所述其他助剂为黑色母粒。
15、所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯的结构式如下：
16、
17、所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯通过如下方法制备得到：
18、(1)以蓖麻油和2,2-二羟甲基丙酸为原料，合成式1所示蓖麻油基超支化多元醇；
19、
20、(2)合成七苯基三硅醇钠盐作为合成苯基poss的前躯体，再与3-溴丙基三氯硅烷反应，所得产物再与叠氮化钠反应，得到式2所示3-叠氮丙基七苯基poss；
21、
22、(3)将蓖麻油基超支化多元醇先与炔丙溴反应，再与3-叠氮丙基七苯基poss发生click反应，得到倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯。
23、具体操作如下：
24、(1)合成蓖麻油基超支化多元醇：以摩尔比为1：3的蓖麻油(18.33g，0.01mol)和2,2-二羟甲基丙酸(8.02g，0.03mol)为原料，对甲苯磺酸(0.03g)作为催化剂合成的蓖麻油基超支化多元醇。将2,2-二羟甲基丙酸溶于二甲苯后置于三颈圆底烧瓶中，该烧瓶装有机械搅拌器、dean-stark装置和氮气入口。然后缓慢加入蓖麻油10min后，再加入对甲苯磺酸。加入完成后，将反应混合物在180℃的氮气下反应三个小时，期间，通过每30min检测酸碱值，酸值达到10mg koh/g后，停止反应。
25、
26、(2)炔基封端的蓖麻油基超支化多元醇合成：蓖麻油基超支化多元醇与丙炔溴在氢化钠的作用下反应制得炔基封端的蓖麻油基超支化多元醇，将48g的nah(20mmol)溶于50ml干燥的thf中，倒入500ml的单口玻璃烧瓶后，置于冰水浴中。将1.1g蓖麻油基超支化多元醇溶解于110ml干燥的thf中，再用恒压滴液漏斗逐滴加入烧瓶中，滴加完毕后继续反应3h。将2.379g的炔丙溴(20mmol)溶解于10ml干燥的thf后，用恒压滴液漏斗逐滴加入到反应体系，滴加完毕后室温反应24h。过滤后用旋转蒸发仪器除去部分溶剂，再用石油醚沉淀，除去反应体系中的生成的盐(nabr)和反应时过量的nah。真空抽滤后，放入30℃的真空烘箱中干燥，再用适量的thf溶解产物后用石油醚洗涤出未反应的小分子物质，沉淀得到粗产物，重复操作3次，再次干燥后可得纯净的炔基封端的蓖麻油基超支化多元醇产物。
27、
28、(3)七苯基三硅醇钠盐的合成：七苯基三硅醇钠盐是合成苯基poss必须的前驱体，将54.648g苯基三甲氧基硅烷(276.0mmol)溶解于300ml的thf后，置于干燥的500ml烧瓶中，再加入6.31g去离子水(350.64mmol)和4.75g氢氧化钠(118.8mmol)。将装有混合物的烧瓶放置在70℃油浴中，回流反应5h，后关掉油浴，继续反应15h。再用旋转蒸发仪器将烧瓶中的容易挥发的组分除掉，如thf。再将所得的白色固体置于40℃烘箱中真空干燥24h，即可得七苯基三硅醇钠盐产物。
29、
30、(4)溴丙基七苯基poss的合成：用七苯基三硅醇钠盐[na3osi(c6h5)7]和三氯硅烷采用顶角-盖帽反应合成的。将36.09g七苯基硅醇钠盐[na3osi(c6h5)7](36.24mmol)溶解在400ml干燥且处理的thf溶液中溶解后，置于烧瓶中迅速用橡胶塞封口后，在冰水浴中让反应体系的温度降至0℃以下，在快速搅拌下加入13.37g的3-溴丙基三氯硅烷(52.25mmol)，上述反应在0℃下反应3h，上述反应继续在室温下继续反应15h。过滤后用旋转蒸发仪器除去部分溶剂，再用冰冻甲醇沉淀得到粗产物，重复操作3次后，将反应产物置于石油醚/thf(体积比＝1:2)溶液中重结晶，随后，在40℃真空烘箱中干燥24h得纯净的得到溴丙基七苯基poss化学反应产物。
31、
32、(5)3-叠氮丙基七苯基poss的合成：溴丙基七苯基poss和叠氮化钠经亲核取代反应，将3.97g的溴丙基七苯基poss(3mmol)和0.195g的nan3(4mmol)溶解于6ml thf/dmf中，于30℃下反应24h后，真空抽滤固液分离，再用旋转蒸发仪器挥发溶剂，残留物用5ml去离子水洗涤后，再将所得物置于40℃烘箱中真空干燥24h，即可得3-叠氮丙基七苯基poss产物。
33、
34、(6)倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯合成：由炔基封端的蓖麻油基超支化多元醇和3-叠氮丙基七苯基poss经click反应合成。在50ml单口玻璃烧瓶，依次加入0.255g炔基封端的蓖麻油基超支化多元醇(0.19mmol)，1.33g叠氮七苯基poss(1.28mm本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，由以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯的结构式如下：
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述阻燃剂为聚硅硼烷阻燃剂、亚苯基磷酸酯类阻燃剂中至少一种；所述抗氧剂为丙烯酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述光稳定剂为UV234、UV981、UV-329、UV-360其中的一种或混合物；所述其他助剂为黑色母粒。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧168和抗氧1010的复配物，复配重量比为1：1；
5.制备权利要求1-4中任一项所述的聚碳酸酯改性塑料方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机包括9个温控区，温控1区的温度为230～250℃，温控2区的温度为240℃～260℃，温控3～5区的温度为250℃～270℃，温控6区的温度为240～260℃，温控7～9区的温度为240℃～260℃；主机转速为280～3
7.权利要求2中所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯。
8.制备权利要求7所述的倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯的方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种极限环境温度用聚碳酸酯改性塑料，由以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述倍半硅氧烷封端星型超支化聚酯的结构式如下：
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述阻燃剂为聚硅硼烷阻燃剂、亚苯基磷酸酯类阻燃剂中至少一种；所述抗氧剂为丙烯酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述光稳定剂为uv234、uv981、uv-329、uv-360其中的一种或混合物；所述其他助剂为黑色母粒。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯改性塑料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧168和抗氧1010的复配物，...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹逸璇，葛邓腾，李永建，袁帅洁，杨会芳，
申请(专利权)人：新兴际华北京材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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