CN101486833A - 一种提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法。聚碳酸亚丙酯玻璃化温度为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不利影响。本发明用疏水白炭黑对聚碳酸亚丙酯进行填充改性，把聚碳酸亚丙酯的玻璃化温度提高。方法是：首先加入聚碳酸亚丙酯和疏水白炭黑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进行挤出造粒，挤出造粒的温度不超过170℃。所得粒料的玻璃化温度可以达到50℃以上，且共混物透明。本发明方法原材料易得，设备普通，加工工艺简单，非常适宜工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高聚碳酸亚丙脂的玻璃化温度的方法，特别涉及一种使用疏水白炭黑填充改性提高聚碳酸亚丙脂玻璃化温度的方法。
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。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PPC的聚合和其应用研究是目前高分子领域的研发热点。PPC是一种无毒无味、阻隔性能优异的无色固体，可以代替普通塑料解决”白色污染”问题。2008年6月国家实行限塑令以后，聚碳酸亚丙酯的应用进一步获得了生机。
聚碳酸亚丙酯是非晶态聚合物，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。市场上目前使用的方法PPC的性能虽然提高了，但不适宜大规模工业化生产，市场推广仍然比较困难。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
本发明的目的是提供用一种原材料易得，设备普通，加工工艺简单的提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法。
具体方法为：首先加入PPC和疏水白炭黑以及封端剂和润滑剂，在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下冷混5～10分钟，根据设备情况，搅拌机搅拌速度可以为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℃。根据所加疏水白炭黑的量的不同，所得粒料的玻璃化温度可以达到50℃以上。解决了PPC的玻璃化温度低的问题，同时共混物仍然保持透明的特性。
疏水白炭黑选择用于填充橡胶的常用普通白炭黑(本发明使用由通化双龙化工集团生产BET比表面积为100～190m2/g的TB2型的白炭黑)；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，所加入的润滑剂与疏水白炭黑的比例(质量比)为0.5～30∶100。所加入的疏水白炭黑与聚碳酸亚丙酯的比例(质量比)为5～60∶100。
本发明的原理在于：用疏水白炭黑对PPC进行填充改性，把PPC玻璃化温度提高。用疏水的白炭黑可以增加其与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不结块且与疏水白炭黑混合均匀；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。
本发明的优点是：
1、使用的原材料简单易得，疏水白炭黑选择用于填充橡胶的常用普通白炭黑，本发明使用由通化双龙化工集团生产BET比表面积为100～190m2/g的TB2型的白炭黑；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。加工出的粒料的成本低于原PPC，玻璃化温度均可提高到50℃以上，同时共混物仍然保持透明的特性，有利于PPC的市场化推广。
2、工艺简单、设备普通。加工工艺只有在高速搅拌机中冷混和在螺杆挤出机中挤出造粒两个步骤；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。
具体实施方式
实施例1：
称取PPC(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，疏水白炭黑(本发明使用由通化双龙化工集团生产BET比表面积为100～190m2/g的TB2型的白炭黑)150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46.1℃。
实施例2：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐60克，疏水白炭黑(同实施例1)1500克，硬酯酸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54.3℃。
实施例3：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐150克，疏水白炭黑(同实施例1)1800克，硬脂酸540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55.8℃。
实施例4：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐6克，疏水白炭黑(同实施例1)300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50.9℃。
实施例5：
称取PPC(同实施例1)3000克，马来酸酐90克，疏水白炭黑(同实施例1)600克，硬脂酸180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51.5℃。
实施例6：
称取PPC(同实施例1)2000克，马来酸酐30克，疏水白炭黑(同实施例1)600克，硬酯酸120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52.9℃。
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。
所用PPC除蒙西高新技术集团公司生产，玻璃化温度为35℃的产品外，其它厂家生产的同类产品也可以使用。
Claims (9)
1、一种提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法，其特征在于：首先将聚碳酸亚丙酯和疏水白炭黑以及封端剂和润滑剂在高速搅拌机中进行冷混，然后将冷混料在螺杆挤出机中挤出造粒。
2、根据权利要求1所述的一种提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法，其特征在于所加入的疏水白炭黑的BET比表面积为100～190m2/g。
3、根据权利要求1所述一种提高聚碳酸亚丙酯玻璃化温度的方法，其特征在于所加入的疏水白炭黑与聚碳酸亚丙酯的比例(质量比)为5～60∶100。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述封端剂为马来酸酐，所加入的马来酸酐与聚碳酸亚丙酯的比例(质量比)为0.2～5∶100。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物，所加入的润滑剂与疏水白炭黑的比例(质量比)为0.5～30∶100。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于将聚碳酸亚丙脂和疏水白炭黑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℃。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于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℃。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于物料在高速搅拌机中搅拌5～10分钟。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于物料在高速搅拌机中冷混，搅拌机的转速为500～1500转/分钟。
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