CN102079858B - 一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料及其制备方法，本将PC母料和纳米二氧化钛与氮或纳米二氧化钛与氮及镧、铈、镨或钕的复合催化剂以(94-98)∶(2-6)的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料。解决了聚碳酸酯，自然光状态下的非降解性和降解速度问题。添加了光催化剂后，对产品的加工性能和使用性能未产生任何不良影响。聚碳酸酯由于价廉，市场使用量大，但是由于其非降解性，废弃后带来了很高的环境负荷。

Description

一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯的配方，具体涉及一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料及其制备方法。
背景技术
塑料由于其有优良的性质，得到了广泛的使用，但是它的稳定性带来的环境压力持续增大，塑料的后处理带来的问题尤其棘手。虽然可以采取填埋，燃烧和回收等方法，但是研究结果证明了，这几种方法均有不同程度的弊端。聚碳酸酯由于其有优良的性质，在各个领域得到了广泛的应用，但是聚碳酸酯不可降解，废弃后带来的环境负荷是人类面临的难题之一。
发明内容
本发明的目的在于解决了上述现有领域内的存在的问题，提供了一种成本低廉、制备简便、光降解速度可控制型聚碳酸酯材料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明光降解速度可控制型聚碳酸酯材料按质量百分比含94-98％的PC母料和2-6％的纳米二氧化钛与氮或纳米二氧化钛与氮及镧、铈、镨或钕的复合催化剂。
本发明的制备方法如下：将PC母料和纳米二氧化钛与氮或纳米二氧化钛与氮及镧、铈、镨或钕的复合催化剂以(94-98)∶(2-6)的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料。
所述的复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶(50-100)，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)。
本发明在聚碳酸酯(PC)母料中添加了纳米二氧化钛与氮及镧(铈，镨，钕)复合光催化剂，可以在一定的时间内使得PC实现光可降解。这样就解决了自然条件下聚碳酸酯材料的光降解和光降解速度问题，解决了聚碳酸酯废弃后在自然环境下不降解带来的环境负荷问题。
具体实施方式
实施例1：将PC母料和纳米二氧化钛与氮的复合催化剂以94∶6的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶50。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在3-4年。
实施例2：将PC母料和纳米二氧化钛与氮的复合催化剂以96∶4的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶80。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在3-4年。
实施例3：将PC母料和纳米二氧化钛与氮的复合催化剂以98∶2的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶100。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在3-4年。
实施例4：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镧的复合催化剂以95∶5的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶60∶0.5。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-7年。
实施例5：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镧的复合催化剂以97∶3的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶90∶1.5。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-7年。
实施例6：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镧的复合催化剂以98∶2的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶70∶0.8。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-7年。
实施例7：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及铈的复合催化剂以96∶4的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶85∶1。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-8年。
实施例8：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及铈的复合催化剂以94∶6的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶65∶0.3。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-8年。
实施例9：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及铈的复合催化剂以96∶4的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶75∶0.6。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在5-8年。
实施例10：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镨的复合催化剂以97∶3的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶95∶1.8。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在6-8年。
实施例11：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镨的复合催化剂以95∶5的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶100∶2。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在6-8年。
实施例12：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及镨的复合催化剂以98∶2的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶60∶0.4。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在6-8年。
实施例13：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及钕的复合催化剂以94∶6的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶50∶0.1。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在8-10年。
实施例14：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及钕的复合催化剂以96∶4的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶90∶1.6。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在8-10年。
实施例15：将PC母料和纳米二氧化钛与氮及钕的复合催化剂以98∶2的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶70∶1.2。该材料可进一步制作为其它的产品，产品的使用寿命可以控制在8-10年。
制成的样品降解情况如下：在自然光的情况下，将实施例4中的样品在太阳光下暴晒，大约在15天(每天10个小时)就开始穿孔，作为包装材料使用的话，就基本失去使用功能。在阳光下的降解速度为在正常使用状态下的1％。大约在10年左右开始失去使用功能。

Claims (4)

1.一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，其特征在于：按质量百分比含94-98％的PC母料和2-6％的纳米二氧化钛与氮或纳米二氧化钛与氮及镧、铈、镨或钕的复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的光降解速度可控制型聚碳酸酯材料，其特征在于：所述的复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶(50-100)，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)。
3.一种光降解速度可控制型聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：将PC母料和纳米二氧化钛与氮或纳米二氧化钛与氮及镧、铈、镨或钕的复合催化剂以(94-98)∶(2-6)的质量比熔融混合得到光降解速度可控制型聚碳酸酯材料。
4.根据权利要求3所述的光降解速度可控制型聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于：所述的复合催化剂纳米二氧化钛与氮的质量比为100∶(50-100)，纳米二氧化钛与氮及镧的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及铈的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及镨的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)，纳米二氧化钛与氮及钕的质量比为100∶(50-100)∶(0.1-2)。
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