CN109880338A - 以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方及制备方法。由下列组成物按重量百分比组成，PC、PBT、PFA、PTW、增韧剂MBS、钛白粉R103、扩散剂EB‑FF、增白剂、光稳定剂791、紫外线吸收剂UV531、抗氧剂1010、抗氧剂168，上述成分总和100%。本发明的有益效果在于：将普通的聚碳酸酯经上述配方及制备方法处理后，改进原未改性前材料无法耐受医疗蒸汽消毒134℃高温下，产品变形、变色等缺陷风险。调整因材料受热老化后冲击强度降低的缺陷，满足产品强度要求。通过改性满足客户反复使用蒸汽消毒的要求，及反复拆装耐磨的要求。
Description
技术领域
本发明涉及以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方及制备方法。
背景技术
聚碳酸酯，英文名称:Polycarbonate，缩写：PC。聚碳酸酯具有高抗冲性、尺寸稳定性等特点，但不耐紫外光，不耐强碱，制品易应力开裂等缺陷。目前，为了达到医疗高温耐蒸汽消毒、耐磨擦主要难题在于以下问题：
(1)未改性普通聚碳酸酯耐温在80-90℃，如使用134℃医疗高温蒸汽进行消毒，产品会严重变形翘曲，产品之间无法再次进行装配。
(2)未改性普通聚碳酸酯，在多次使用134℃医疗高温蒸汽进行消毒后，产品颜色因为热老化影响，颜色变黄变淡，产品变脆，容易开裂。
(3)未改性普通聚碳酸酯耐磨性较差，多次拆装后产品极易磨损，无法实现紧配，间隙变大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中聚碳酸酯塑料不耐高温的问题。进一步地，本发明同时能够克服现有技术中聚碳酸酯塑料因热老化的问题。再进一步地，本发明在上述两目的基础上还能够克服现有技术中聚碳酸酯塑料易磨损。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％；
优选地，PBT的重量百分比大于PFA与PTW的重量百分比之和。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的优选方案，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的优选方案，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的优选方案，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的优选方案，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
本发明还提供以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，包含有以下步骤并且依次执行，
步骤S1，按照前述配方提供各组成物，并且在混料机内将其混合成混合物；
步骤S2，混炼：置入双螺杆挤出机内；
步骤S3，挤出：从双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机的挤出口设置不锈钢材质的过滤网，过滤网共三层，优选地，分别为120目、200目、300目。
步骤S4，冷却：置入水温30-40℃的水槽内冷却；
步骤S5，吹干；以及，
步骤S6，切粒：置入切粒机内。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法的优选方案，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度260～290℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法的优选方案，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度220～250℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法的优选方案，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度180～200℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。一区温度较低，有利于提高产品的耐磨性。
作为以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法的优选方案，步骤S4中，水槽内的水经过两级过滤过滤，第一级为200目过滤器，第二级为40μm过滤器。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：将普通的聚碳酸酯经上述配方及制备方法处理后，改进原未改性前材料无法耐受医疗蒸汽消毒134℃高温下，产品变形、变色等缺陷风险。调整因材料受热老化后冲击强度降低的缺陷，满足产品强度要求。通过改性满足客户反复使用蒸汽消毒的要求，及反复拆装耐磨的要求。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：包含有以下步骤并且依次执行，
步骤S1，按照上述配方提供各组成物，并且在混料机内将其混合成混合物；
步骤S2，混炼：置入双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度270℃，二区温度280℃，三区温度300℃，四区温度310℃，五区温度310℃，六区温度330℃；
步骤S3，挤出：从双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机的挤出口设置不锈钢材质的过滤网，过滤网共三层，优选地，分别为120目、200目、300目。
步骤S4，冷却：置入水温30℃的水槽内冷却，水槽内的水经过两级过滤过滤，第一级为200目过滤器，第二级为40μm过滤器；
步骤S5，吹干；以及，
步骤S6，切粒：置入切粒机内，切粒机通过调整转速将粒子直径控制在2-3mm。
实施例2：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：同实施例1。
实施例3：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：同实施例1。
实施例4：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：同实施例1。
实施例5：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：同实施例1。
实施例6：
以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，由下列组成物组成，
制备方法：同实施例1。
实施例7：
本实施例的塑料配方与实施例1完全相同。本实施例的制备方法与实施例1的差异仅在于步骤2。
双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度250℃，二区温度290℃，三区温度300℃，四区温度320℃，五区温度310℃，六区温度330℃。
实施例8：
本实施例的塑料配方与实施例1完全相同。本实施例的制备方法与实施例1的差异仅在于步骤2。
双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度180℃，二区温度260℃，三区温度300℃，四区温度320℃，五区温度310℃，六区温度330℃。
比较例：
由下列组成物组成，
表1：
冲击强度：试验法ASTM D-256，测定条件1/4″有缺口，单位cm-kgf/cm。
热变形温度：试验法ASTM D-648，测定条件1.82MPa,6.4mm，单位℃。
耐磨性：试验法干磨。
实施例1至8相对于比较例，增加PBT、PFA、PTW的重量百分比，减少PC的重量百分比。实施例1至8的冲击强度、热变形温度、耐磨性均优于比较例。
实施例1至6中，实施例1的测试结果最为理想。
实施例1、7、8中，实施例8的测试结果最为理想。
上述各实施例中，提到的各组成物均为市售商品。
PC：聚碳酸酯。
PBT：聚对苯二甲酸丁二醇酯。
PFA：四氟乙烯和全氟丙基乙烯基醚共聚。
PTW：美国杜邦公司生产，乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物。
增韧剂MBS：韩国LG化学公司生产，核-壳结构丙烯酸酯。
钛白粉R103：美国杜邦公司生产，金红石型二氧化钛无机颜料。
扩散剂EB-FF：日本花王公司生产，蜡状酰胺。
增白剂：2.5-双-(5-叔丁基-2-苯并恶唑基)噻吩。
光稳定剂791：德国巴斯夫公司生产，聚亚氨基和双癸二酸酯。
紫外线吸收剂UV531：德国巴斯夫公司生产，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
抗氧剂1010：德国巴斯夫公司生产，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
抗氧剂168：德国巴斯夫公司生产，三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
上述各实施例得到的粒子用于注塑加工时，其参数为：
料管温度：280-310℃。
干燥条件：120℃4-6小时干燥。
模具温度：75-95℃。
注塑压力：60-90MPA。
注塑速度：中-快。
背压：0.3-0.7MPA。
排气口深度：0.005mm。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，其特征在于，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％；
优选地，PBT的重量百分比大于PFA与PTW的重量百分比之和。
2.根据权利要求1所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，其特征在于，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
3.根据权利要求1所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，其特征在于，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
4.根据权利要求1所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，其特征在于，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
5.根据权利要求1所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方，其特征在于，由下列组成物按重量百分比组成，
上述成分总和100％。
6.以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，其特征在于，包含有以下步骤并且依次执行，
步骤S1，按照权利要求1至5中任意一项的配比提供各组成物，并且在混料机内将其混合成混合物；
步骤S2，混炼：置入双螺杆挤出机内；
步骤S3，挤出：从双螺杆挤出机挤出，双螺杆挤出机的挤出口设置不锈钢材质的过滤网，过滤网共三层，优选地，分别为120目、200目、300目。
步骤S4，冷却：置入水温30-40℃的水槽内冷却；
步骤S5，吹干；以及，
步骤S6，切粒：置入切粒机内。
7.根据权利要求6所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度260～290℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。
8.根据权利要求6所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，其特征在于，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度220～250℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。
9.根据权利要求6所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，其特征在于，步骤S2中，双螺杆挤出机的工艺条件：一区温度180～200℃，二区温度260～290℃，三区温度280～300℃，四区温度290～320℃，五区温度280～310℃，六区温度280～330℃。
10.根据权利要求5至8中任意一项所述的以聚碳酸酯塑料为基础的耐高温蒸汽消毒、耐磨阻燃聚碳酸酯塑料配方的制备方法，其特征在于，步骤S4中，水槽内的水经过两级过滤过滤，第一级为200目过滤器，第二级为40μm过滤器。
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