專利名稱：一種改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙撐碳酸酯(PPC)又稱聚碳酸亞丙酯，是一種環(huán)保型生物降解材料，由二氧化碳和環(huán)氧丙烷共聚得到。聚丙撐碳酸酯最早由日本科學(xué)家井上祥平等人合成(Inoue，S.，Koinuma, H. , Tsuruta, T. , J. Polym. Sci. , Polym. Lett. Ed. , 1969, 7, 287-292.)。聚丙撐碳酸酯材料由于具有固定二氧化碳和可生物降解的特性，因而在包裝材料、纖維和非織造物以及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。聚丙撐碳酸酯雖具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是與通用塑料相比，聚丙撐碳酸酯具有不結(jié)晶、 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低等特點(diǎn)，熱穩(wěn)定性差，導(dǎo)致由該共聚物形成的材料強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能較差，加工過程中易降解，室溫下易粘連，從而限制了其在包裝、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，其改性研究和應(yīng)用開發(fā)具有非常重要的意義。為了通過提升玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度改善聚丙撐碳酸酯的熱穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)多是采用多組分共混改性的方法，例如申請?zhí)枮?00710055513的中國專利文獻(xiàn)公開了一種二氧化碳-環(huán)氧丙烷共聚物與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的共混物，此種方法是使用PBS對PPC進(jìn)行改性,提高了 PPC的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性。又如CarbohydratePolymers, 2008,71:229-234 :將PPC與甘油塑化的淀粉共混，利用熱塑性淀粉提高PPC的力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性。中山大學(xué)招啟強(qiáng)的碩士學(xué)位論文和招啟強(qiáng)等在高分子材料科學(xué)與工程，2011，27(5):152-155，發(fā)表的論文，以甲苯二異氰酸酯(TDI)作為擴(kuò)鏈增容劑通過在熔融共混過程中原位擴(kuò)鏈增容的方法制備了 PPC/PLA增容改性共混合金，提高了 PPC的力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性。蔣霞等在中國塑料，2011，25(2) : 72-78，發(fā)表的論文，以4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為擴(kuò)鏈劑，對聚亞丙基碳酸酯(PPC)進(jìn)行了熔融擴(kuò)鏈改性，MDI提高了 PPC的相對分子質(zhì)量，促使PPC分子形成長支鏈甚至發(fā)生交聯(lián)，使得樣品熔體黏度變大，熔體彈性增大，熔體強(qiáng)度增力口。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所陶友華的博士學(xué)位論文“二氧化碳共聚物鏈結(jié)構(gòu)控制與性能研究”通過在二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚反應(yīng)中引入少量含有雙鍵的環(huán)氧化合物(烯丙基縮水甘油醚)，得到側(cè)鏈帶雙鍵的可交聯(lián)的PPC。交聯(lián)的PPC的耐熱性能、力學(xué)性能與未交聯(lián)的PPC相比均有顯著提高，大幅度提高了共聚物的尺寸穩(wěn)定性，而且交聯(lián)后的PPC仍然具有很好的生物降解性能。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所秦玉升的博士學(xué)位論文“金屬卟啉催化劑下二氧化碳共聚物的合成與輻射改性研究”研究了聚碳酸丙烯酯(PPC)在多官能團(tuán)單體(PFM)存在下的強(qiáng)化輻射交聯(lián)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)是最好的強(qiáng)化輻射交聯(lián)劑，經(jīng)過輻照交聯(lián)后的PPC力學(xué)和熱學(xué)性能都得到了極大的改善，交聯(lián)后的PPC仍然具有很好的降解性能。清華大學(xué)王貴林等(中國塑料，2006, 20(2) :61-64)將硅烷偶聯(lián)劑KH570處理后的羥基磷灰石(HA)與PPC共混制備PPC/HA復(fù)合材料，用以提升PPC韌性。上述方法對PPC進(jìn)行改性后，雖然提高了聚丙撐碳酸酯的熱穩(wěn)定性，但是其拉伸斷裂伸長率較低，限制其在薄膜及片材領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法，熱穩(wěn)定性好且拉伸斷裂伸長率高。本發(fā)明提供了一種改性聚丙撐碳酸酯，包括以多苯基多亞甲基多異氰酸酯為交聯(lián)劑交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. Γ2)；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 : (5 20)。優(yōu)選的，所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量為3Xl(Tl. 5Χ IO5道爾頓。 優(yōu)選的，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的數(shù)均分子量為8X10，2. 5 X IO4道爾頓。優(yōu)選的，所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的官能度為2 3。本發(fā)明提供了一種改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法，包括以下步驟(A)將聚丙撐碳酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯共混，擠出，得到交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. Γ2)；(B)將所述交聯(lián)聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，擠出，得到改性聚丙撐碳酸酯；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 (5 20)。優(yōu)選的，所述步驟(A)中，所述擠出溫度為12(Tl70°C。優(yōu)選的，所述步驟(B)中，所述擠出溫度為12(Tl70°C。優(yōu)選的，所述步驟(B)中，所述擠出時的轉(zhuǎn)速為10(Γ300轉(zhuǎn)/分。優(yōu)選的，所述步驟(A)中，所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量為3Xl(Tl.5X105道爾頓。優(yōu)選的，所述步驟(B)中，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的數(shù)均分子量為8X IO2 2. 5X IO4 道爾頓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的改性聚丙撐碳酸酯，包括以多苯基多亞甲基多異氰酸酯為交聯(lián)劑交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 :(5 20);所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100:(0. I 2)。多苯基多亞甲基多異氰酸酯反應(yīng)活性高，其可與聚丙撐碳酸酯的活性環(huán)氧端基反應(yīng)，達(dá)到對聚丙撐碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撐碳酸酯在共混加工中發(fā)生降解，提高改性聚丙撐碳酸酯的熱穩(wěn)定性。多苯基多亞甲基多異氰酸酯還可以與聚丙撐碳酸酯發(fā)生輕度交聯(lián)，提高鏈纏結(jié)密度，從而提高了改性聚丙撐碳酸酯的力學(xué)性能。同時，聚己二酸1，2-丙二醇酯分子鏈柔性好，其與交聯(lián)聚丙撐碳酸酯混合可提高改性聚丙撐碳酸酯的柔韌性，從而提高了改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率。另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯具有生物降解性和透明性，兩者對聚丙撐碳酸酯改性后，得到的改性聚丙撐碳酸酯透明性好，可完全生物降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的改性聚丙撐碳酸酯的熱分解溫度為21(T290°C，拉伸斷裂伸長率為500% 800%。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明實(shí)施例公開了一種改性聚丙撐碳酸酯，包括以多苯基多亞甲基多異氰酸酯為交聯(lián)劑交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. Γ2)；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 : (5 20)。在本發(fā)明中，改性 聚丙撐碳酸酯包括交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯，所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯由多苯基多亞甲基多異氰酸酯與聚丙撐酯交聯(lián)得到。所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量優(yōu)選為3X l(Tl. 5 X IO5道爾頓，更優(yōu)選為6Χ l(Tl X IO5道爾頓。聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量過高則其粘度會增加，增加與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的共混難度，若其數(shù)均分子量過低，則拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率等力學(xué)性能大大降低。本發(fā)明對所述聚丙撐碳酸酯的來源沒有特殊限制，由市場購買即可。所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯是一種多官能度異氰酸酯，反應(yīng)活性高，使用其作為交聯(lián)劑加入原料中可以將聚丙撐碳酸酯輕度交聯(lián)，提高聚丙撐碳酸酯的分子量；同時，不損害聚丙撐碳酸酯的透明性，因而被其交聯(lián)后的聚丙撐碳酸酯材料仍可保持較高的透明度。因此，使用多苯基多亞甲基多異氰酸酯作為聚丙撐碳酸酯的交聯(lián)劑可在提高聚丙撐碳酸酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的同時提高材料的力學(xué)性能，并保持透明性和可生物降解性。并且，交聯(lián)劑多苯基多亞甲基多異氰酸酯可與聚丙撐碳酸酯的活性環(huán)氧端基反應(yīng)，從而達(dá)到對聚丙撐碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撐碳酸酯在共混加工過程發(fā)生降解，提高材料的熱穩(wěn)定性?？蓪⒕郾麚翁妓狨サ臒岱纸鉁囟扔?07°C提高到286°C，進(jìn)而擴(kuò)展了聚丙撐碳酸酯材料的應(yīng)用空間。所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的官能度優(yōu)選為疒3。本發(fā)明對所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的來源沒有特殊限制，由市場購買即可。所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0.廣2)，優(yōu)選為100 :(0. 5^1. 5)。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯做為增塑劑提高聚丙撐碳酸酯的韌性，由于其分子鏈柔性好，使用其作為增塑劑加入原料中，可以提高聚丙撐碳酸酯的柔韌性，并且其與聚丙撐碳酸酯具有較好的相容性，本發(fā)明可通過調(diào)整聚己二酸1，2-丙二醇酯的含量調(diào)控聚丙撐碳酸酯的加工流動性；另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯也是一種透明材料且與聚丙撐碳酸酯的折光指數(shù)相近，因而將其與聚丙撐碳酸酯共混后的材料仍可保持較高的透明度；同時，聚己二酸1，2-丙二醇酯是一種可完全生物降解的化合物，因而將其與聚丙撐碳酸酯共混后的材料仍可完全生物降解。因此，使用聚己二酸1，2-丙二醇酯作為聚丙撐碳酸酯的增塑劑可在提高聚丙撐碳酸酯韌性的同時不影響材料原有的透明性和完全生物降解性。本發(fā)明對所述聚己二酸1，2_丙二醇酯的來源沒有特殊限制，可以由市場購買也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的數(shù)均分子量優(yōu)選為8X 1(Τ2.5Χ104道爾頓，更優(yōu)選為1Χ1(Τ2Χ104道爾頓。所述聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 :(5 20)，優(yōu)選為100 :(10 15)。本發(fā)明還提供一種改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法，包括以下步驟 (A)將聚丙撐碳酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯共混，擠出，得到交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. Γ2)；
(B)將所述交聯(lián)聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，擠出，得到改性聚丙撐碳酸酯；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 (5 20)。本發(fā)明中，由多苯基多亞甲基多異氰酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯對聚丙撐碳酸酯進(jìn)行改性。所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量優(yōu)選為3X IO4UX IO5道爾頓，，更優(yōu)選為6X IO4IX IO5道爾頓。聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量過高則其粘度會增加，增加與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的共混難度，若其數(shù)均分子量過低，則拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率等力學(xué)性能大大降低。本發(fā)明對所述聚丙撐碳酸酯的來源沒有特殊限制，由市場購買即可。所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯是一種多官能度異氰酸酯，反應(yīng)活性高，使用其作為交聯(lián)劑加入原料中可以將聚丙撐碳酸酯輕度交聯(lián)，提高聚丙撐碳酸酯的分子量；同時，不損害聚丙撐碳酸酯的透明性，因而被其交聯(lián)后的聚丙撐碳酸酯材料仍可保持較高的透明度。因此，使用多苯基多亞甲基多異氰酸酯作為聚丙撐碳酸酯的交聯(lián)劑可在提高聚丙撐碳 酸酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的同時提高材料的力學(xué)性能，并保持透明性和可生物降解性。并且，交聯(lián)劑多苯基多亞甲基多異氰酸酯可與聚丙撐碳酸酯的活性環(huán)氧端基反應(yīng)，從而達(dá)到對聚丙撐碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撐碳酸酯在共混加工過程發(fā)生降解，提高材料的熱穩(wěn)定性?？蓪⒕郾麚翁妓狨サ臒岱纸鉁囟扔?07°C提高到286°C，進(jìn)而擴(kuò)展了聚丙撐碳酸酯材料的應(yīng)用空間。所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的官能度優(yōu)選為疒3。本發(fā)明對所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的來源沒有特殊限制，由市場購買即可。所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 (0.廣2)，優(yōu)選為100 (0. 5 I. 5)。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯做為增塑劑提高聚丙撐碳酸酯的韌性，由于其分子鏈柔性好，使用其作為增塑劑加入原料中，可以提高聚丙撐碳酸酯的柔韌性，并且其與聚丙撐碳酸酯具有較好的相容性，本發(fā)明可通過調(diào)整聚己二酸1，2-丙二醇酯的含量調(diào)控聚丙撐碳酸酯的加工流動性；另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯也是一種透明材料且與聚丙撐碳酸酯的折光指數(shù)相近，因而將其與聚丙撐碳酸酯共混后的材料仍可保持較高的透明度；同時，聚己二酸1，2-丙二醇酯是一種可完全生物降解的化合物，因而將其與聚丙撐碳酸酯共混后的材料仍可完全生物降解。因此，使用聚己二酸1，2-丙二醇酯作為聚丙撐碳酸酯的增塑劑可在提高聚丙撐碳酸酯韌性的同時不影響材料原有的透明性和完全生物降解性。本發(fā)明對所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的來源沒有特殊限制，可以由市場購買也可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法制備。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的數(shù)均分子量優(yōu)選為8X 1(Τ2.5Χ104道爾頓，更優(yōu)選為1Χ1(Τ2Χ104道爾頓。所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2_丙二醇酯的質(zhì)量比為100 : (5 20)，優(yōu)選為100 :(10 15)。在本發(fā)明中，首先將聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯共混，擠出，得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。所述擠出溫度優(yōu)選為12(T17(TC。對于將聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的共混擠出的方法可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，優(yōu)選在雙螺桿擠出機(jī)中共混擠出，更優(yōu)選設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為120°C 150°C，二區(qū)溫度為130°C ^160°C,三區(qū)溫度為140°C 160°C，四區(qū)溫度為140°C 160°C，五區(qū)溫度為140°C 160°C，六區(qū)溫度為150°C 170°C，七區(qū)溫度為150 °C 170°C，八區(qū)溫度為150 °C 170°C，機(jī)頭溫度為1450C ^170°C，螺桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選設(shè)為100轉(zhuǎn)/分 300轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。得到交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯后，將其與聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，擠出，得到改性聚丙撐碳酸酯。所述擠出溫度優(yōu)選為12(T170°C。所述擠出時的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為10(Γ300轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明對所述共混擠出的方式?jīng)]有特殊限制，優(yōu)選在雙螺桿擠出機(jī)中共混擠出，更優(yōu)選設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為120°C 150，二區(qū)溫度為130°C 160°C，三區(qū)溫度為140°C 160°C，四區(qū)溫度為140°C 160°C，五區(qū)溫度為140°C 160°C，六區(qū)溫度為150°C 170°C，七區(qū)溫度為150°C 170°C，八區(qū)溫度為15(Tl70°C，機(jī)頭溫度為145°C 170°C，螺桿轉(zhuǎn)速優(yōu)選設(shè)為100轉(zhuǎn)/分 300轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
以下實(shí)施例中的聚丙撐碳酸酯均由內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司提供，多苯基多亞甲基多異氰酸酯由靖江市特種粘合劑有限公司提供；聚己二酸1，2-丙二醇酯由長春中科應(yīng)化特種材料有限公司提供。以下實(shí)施例中拉伸性能是GB/T 1010. 3-2006的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試的；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是以美國TA Instruments的DSC Q20型差示掃描量熱儀以IO0C /min升溫速率測得的；熱分解溫度是由美國TA Instruments的DSC Q20型差示掃描量熱儀以20°C /min升溫速率測得的；熔融指數(shù)是以吉林大學(xué)科教儀器廠μ PXRZ-400C型熔融指數(shù)儀在170°C下測得的；擠出機(jī)為蘭泰塑料機(jī)械有限公司SHJ-20螺桿擠出機(jī)。實(shí)施例I按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯Ig數(shù)均分子量為800的聚己二酸1，2_丙二醇酯 50g。將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為120°C，二區(qū)溫度為130°C，三區(qū)溫度為140°C，四區(qū)溫度為140°C，五區(qū)溫度為140°C°C，六區(qū)溫度為150°C，七區(qū)溫度為150°C，八區(qū)溫度為150°C，機(jī)頭溫度為145°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為100轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為120°C，二區(qū)溫度為130°C，三區(qū)溫度為140°C，四區(qū)溫度為140°C，五區(qū)溫度為140°C，六區(qū)溫度為150°C，七區(qū)溫度為150°C，八區(qū)溫度為150°C，機(jī)頭溫度為145°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為100轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例2按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯3g數(shù)均分子量為3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 50g
將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為125，二區(qū)溫度為135°C，三區(qū)溫度為145°C，四區(qū)溫度為145°C，五區(qū)溫度為145°C°C，六區(qū)溫度為155°C，七區(qū)溫度為155，八區(qū)溫度為155°C，機(jī)頭溫度為150°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為130轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為125°C，二區(qū)溫度為135°C，三區(qū)溫度為145°C，四區(qū)溫度為145°C，五區(qū)溫度為145°C，六區(qū)溫度為155°C，七區(qū)溫度為155°C，八區(qū)溫度為155°C，機(jī)頭溫度為150°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為140轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。
實(shí)施例3按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯5g數(shù)均分子量為3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 200g將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為130°C，二區(qū)溫度為140°C，三區(qū)溫度為150°C，四區(qū)溫度為150°C，五區(qū)溫度為150°C°C，六區(qū)溫度為160°C，七區(qū)溫度為160°C，八區(qū)溫度為160°C，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為160轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為130°C，二區(qū)溫度為140°C，三區(qū)溫度為150°C，四區(qū)溫度為150°C，五區(qū)溫度為150°C，六區(qū)溫度為160°C，七區(qū)溫度為160°C，八區(qū)溫度為160°C，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為160轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例4按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯7g數(shù)均分子量為2. 5萬的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165，七區(qū)溫度為165，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。
將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165，七區(qū)溫度為165，八區(qū)溫度為165，機(jī)頭溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例5按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg
多苯基多亞甲基多異氰酸酯IOg數(shù)均分子量為7300的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為140°C，二區(qū)溫度為150°C，三區(qū)溫度為160°C，四區(qū)溫度為160°C，五區(qū)溫度為160°C，六區(qū)溫度為170°C，七區(qū)溫度為170°C，八區(qū)溫度為170°C，機(jī)頭溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為220轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為140°C，二區(qū)溫度為150°C，三區(qū)溫度為160°C，四區(qū)溫度為160°C，五區(qū)溫度為160°C，六區(qū)溫度為170°C，七區(qū)溫度為170°C，八區(qū)溫度為170°C，機(jī)頭溫度為165°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為220轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例6按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯13g數(shù)均分子量為11000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165°C，七區(qū)溫度為165°C，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165°C，七區(qū)溫度為165°C，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例7按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯15g數(shù)均分子量為3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165°C，七區(qū)溫度為165°C，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定 交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165°C，七區(qū)溫度為165°C，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例8按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯17g數(shù)均分子量為3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155，六區(qū)溫度為165，七區(qū)溫度為165，八區(qū)溫度為165，機(jī)頭溫度為170°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165，七區(qū)溫度為165，八區(qū)溫度為165，機(jī)頭溫度為170°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。實(shí)施例9按重量稱取如下組分聚丙撐碳酸酯IOOOg多苯基多亞甲基多異氰酸酯20g數(shù)均分子量為3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g
將上述聚丙撐碳酸酯加入攪拌機(jī)中，攪拌狀態(tài)加入多苯基多亞甲基多異氰酸酯，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155，六區(qū)溫度為165，七區(qū)溫度為165，八區(qū)溫度為165，機(jī)頭溫度為155°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到交聯(lián)聚丙撐碳酸酯。測定交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯的拉伸強(qiáng)度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表I。將交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯從主加料口計量加入，同時，用計量泵以側(cè)線進(jìn)料方式將聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定設(shè)置擠出機(jī)一區(qū)溫度為135°C，二區(qū)溫度為145°C，三區(qū)溫度為155°C，四區(qū)溫度為155°C，五區(qū)溫度為155°C，六區(qū)溫度為165°C，七區(qū)溫度為165°C，八區(qū)溫度為165°C，機(jī)頭溫度為160°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為190轉(zhuǎn)/分，擠出水冷牽伸造粒后得到改性聚丙撐碳酸酯。測定改性聚丙撐碳酸酯的拉伸斷裂伸長率、熱分解溫度和熔融指數(shù)，測試結(jié)果列于表2。表I各實(shí)施例制備的交聯(lián)聚丙撐碳酸酯的性能
實(shí)施例拉伸強(qiáng)度玻璃化轉(zhuǎn)變溫度熱分解溫度熔融指數(shù)實(shí)施例 I 31.1 MPa25.9 Γ217°C 3. Ig/1 Omin
實(shí)施例 2 32.3MPa28.3 C232 C 2.2g/10min
實(shí)施例 3 33.6MPa30.8 C248iC 1.4g/1Omin
實(shí)施例 4 34.9MPa31.TC259°C 1.3g/10mm
實(shí)施例 5 36.4MPa31.3 °C2701 1.2g/1 Omin
實(shí)施例 6 39.1 MPa31.4'C2750C 0.9g/10min
實(shí)施例 7 42.2MPa31.(VC.282 C 0,5 g/IOm in
實(shí)施例 8 42.8MPa31.7Γ284Γ 0.4g/10min
實(shí)施例 9 44.OM Pa31.8 iC286 iC 0.2g/10min表2各實(shí)施例制備的增塑交聯(lián)改性聚丙撐碳酸酯的性能
實(shí)施例拉伸強(qiáng)度拉伸斷裂伸長率熱分解溫度熔融指數(shù)
實(shí)施例 I9_5MPa 550% 213C2.0g/10min實(shí)方匕例210.2MPa 510% 227 'C1.9g/1Omin
權(quán)利要求
1.一種改性聚丙撐碳酸酯，包括以多苯基多亞甲基多異氰酸酯為交聯(lián)劑交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯； 所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. r2> ； 所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 : (5 20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性聚丙撐碳酸酯，其特征在于，所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量為3X10^1. 5X IO5道爾頓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性聚丙撐碳酸酯，其特征在于，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的數(shù)均分子量為8X 10，2. 5 X IO4道爾頓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性聚丙撐碳酸酯，其特征在于，所述多苯基多亞甲基多異氰酸酯的官能度為2 3。
5.一種改性聚丙撐碳酸酯及其制備方法，包括以下步驟 (A)將聚丙撐碳酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯共混，擠出，得到交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100 :(0. r2> ； (B)將所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，擠出，得到改性聚丙撐碳酸酯；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1，2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100 : (5 20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(A)中，所述擠出溫度為12(Tl70°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(B)中，所述擠出溫度為12(Tl70°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(B)中，所述擠出時的轉(zhuǎn)速為10(T300轉(zhuǎn)/分。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(A)中，所述聚丙撐碳酸酯的數(shù)均分子量為3 X IO4^l. 5 X IO5道爾頓。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(B)中，所述聚己二酸I,2-丙二醇酯的數(shù)均分子量為8 X IO2 2. 5 X IO4道爾頓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改性聚丙撐碳酸酯，包括以多苯基多亞甲基多異氰酸酯為交聯(lián)劑交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯和聚己二酸1,2-丙二醇酯；所述聚丙撐碳酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯的質(zhì)量比為100(0.1~2)；所述交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1,2-丙二醇酯的質(zhì)量比為100(5~20)。其制備方法為將聚丙撐碳酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯共混，擠出，得到交聯(lián)的聚丙撐碳酸酯；將所述交聯(lián)聚丙撐碳酸酯與聚己二酸1,2-丙二醇酯共混，擠出，得到改性聚丙撐碳酸酯。本發(fā)明的改性聚丙撐碳酸酯熱穩(wěn)定性好，拉伸斷裂伸長率高，透明性好，可完全生物降解。
文檔編號C08L67/02GK102964801SQ201210562950
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者張會良, 郝艷平, 張貴寶, 劉三榮, 邊俊甲, 梁宏玉, 董麗松, 李悅生 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所