CN101486831B - 一种提高ppc玻璃化温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种提高PPC玻璃化温度的方法，用重质碳酸钙填充改性提高PPC的玻璃化温度和降低其成本。PPC玻璃化温度为35℃左右，且其价格高于普通塑料。本发明用亲油改性后的重质碳酸钙对PPC进行填充改性，把PPC玻璃化温度提高，同时降低其成本。方法为用PPC和重质碳酸钙以及封端剂和润滑剂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℃。根据所加入重质碳酸钙的量，所得粒料的玻璃化温度可以达到50℃以上，同时成本降低10％～30％。本发明方法原材料价廉易得，设备普通，加工工艺简单，非常适宜工业化生产。

Description

一种提高PPC玻璃化温度的方法
技术领域
一种提高PPC玻璃化温度的方法，属于聚合物加工领域。
背景技术
聚碳酸亚丙酯(Polypropylene Carbonate，PPC)是二氧化碳与环氧丙烷的共聚物，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。由于该共聚物具有完全生物降解性能且反应可以吸收二氧化碳，具有双环保作用。因此实现PPC的工业化生产和共聚物的市场化推广是有社会责任的企业家和化学工程师的不断追求的目标。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：CN1827623A；CN1895775A；CN1844189A；CN1806975A；CN2865843Y)，并把产品初步推向了市场。
PPC是二氧化碳和环氧丙烷的无规共聚物，玻璃化温度在35℃左右，在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。因此为适应PPC的工业化生产和市场化推广的要求，必须寻找一种原材料易得，设备普通，加工工艺简单的提高PPC玻璃化温度的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种用改性重质碳酸钙提高PPC玻璃化温度和降低成本的填充改性方法。该方法非常适宜大规模化生产。
具体方法为：用亲油改性后的重质碳酸钙对PPC进行填充改性，把PPC玻璃化温度提高，同时成本降低。首先加入PPC和重质碳酸钙以及封端剂和润滑剂在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下进行冷混5～10分钟，根据设备情况搅拌机的转速可以为500～1500转/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℃。根据所加重质碳酸钙的量的不同，所得粒料的玻璃化温度可以达到50℃以上，同时成本降低10％～30％。解决了PPC的玻璃化温度低和其成本较高的问题。
本发明的原理在于：用亲油改性后的重质碳酸钙可以增加其与PPC的相容性，同时提高其在PPC中的分散性；在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下进行冷混，能保证在混合过程中PPC不结块且与重质碳酸钙混合均匀；加入封端剂为了保证PPC在加工过程中PPC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℃可以保证在加工过程中PPC不进行热分解或分解很少。
本发明方法的工艺简单、设备普通。加工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。
本发明方法所使用的原材料简单易得。市场上的颗粒大小在700～1250目的经亲油改性的普通重质碳酸钙产品都能使用；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，所加入的润滑剂与重质碳酸钙的比例(质量比)为0.5～30∶100。加工出的粒料的成本比纯PPC低10％～30％，有利于PPC的市场化推广。
具体实施方式
实施例1：
称取二氧化碳—环氧丙烷共聚物(蒙西高新技术集团公司生产，玻璃化温度为35℃)3000克，马来酸酐6克，亲油改性后的重质碳酸钙(颗粒大小为700目)600克，硬酯酸3克，加入高速搅拌机中，在不超过35℃的情况下搅拌5～10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℃。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46.8℃
实施例2：
称取二氧化碳—环氧丙烷共聚物(同实施例1)3000克，马来酸酐60克，重质碳酸钙(颗粒大小为1250目)1500克，硬脂酸225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50.8℃
实施例3：
称取二氧化碳—环氧丙烷共聚物(同实施例1)3000克，马来酸酐150克，重质碳酸钙(颗粒大小为1250目)3000克，硬酯酸900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56.9℃
实施例4：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐6克，重质碳酸钙(颗粒大小为800目)3000克，硬酯酸45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55.2℃。
实施例5：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐90克，重质碳酸钙(颗粒大小为700目)2000克，硬脂酸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54.1℃。
实施例6：
称取PPC(同实施例1)2000克，马来酸酐30克，重质碳酸钙(颗粒大小为1000目)1200克，硬酯酸360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52℃。
以上实施例中硬脂酸均可被环氧大豆油或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。

Claims (2)

1.一种提高PPC玻璃化温度方法，其特征在于用亲油改性后的重质碳酸钙对PPC进行填充改性，把PPC的玻璃化温度提高，同时成本降低；首先加入PPC和重质碳酸钙以及封端剂和润滑剂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中在温度不超过170℃的情况下进行挤出造粒，所述的重质碳酸钙为700～1250目且进行了亲油改性，所述的重质碳酸钙与PPC的比例按质量比为5～100∶100，所述的封端剂为马来酸酐，所述的马来酸酐与PPC的比例按质量比为0.2～5∶100；润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物，所述的润滑剂与重质碳酸钙的比例按质量比为0.5～30∶100，把所述的PPC和重质碳酸钙以及封端剂和润滑剂在高速搅拌机中冷混的温度不超过35℃，把所述的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℃。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于把所述物料在高速搅拌机中冷混的时间为5～10钟，搅拌机的转速为500～1500转/分钟。
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