CN115160760B - 改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性聚碳酸环己烯酯材料，以重量份数计，包括如下原料：50份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～50份聚烯烃弹性体与5份～10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。该改性聚碳酸环己烯酯材料具有良好的热稳定性能，还具有优异的成型加工性能、耐候性与韧性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法与应用。
背景技术
二氧化碳作为一种温室气体，其排放量的急剧增加引起了世界的关注，如何减少碳排放和将二氧化碳固定作为C1资源的利用已经成为了世界范围的焦点问题。将二氧化碳与环氧化物共聚生产脂肪族聚碳酸酯是常见的一种有效方法。
大部分的脂肪族聚碳酸酯具有较低的玻璃化转变温度，如聚碳酸亚丙酯PPC，PPC的玻璃化转变温度接近室温，很大程度上限制了其作为工程塑料的应用，目前仅用于胶黏剂、农用薄膜和一次性餐具等领域。而聚碳酸环己烯酯(PCHC)具有较高的玻璃化转变温度(110℃～120℃)，同时还具有高抗拉强度和拉伸模量，这些性能表明聚碳酸环己烯酯相较于一般脂肪族聚碳酸酯具有更加广泛的应用。但聚碳酸环己烯酯的热性能较差，在成型加工过程当中，聚碳酸环己烯酯的粘度较大且在高温下容易发生“解拉链式降解”和无规断链降解，极大地限制了聚碳酸环己烯酯的加工温度和应用范围。与此同时，聚碳酸环己烯酯在低温下呈现脆性，其耐候性能和韧性等均较差。
聚烯烃弹性体POE，是一种分子链中不含不饱和双键的聚合物，有着较低的结晶度，密度小，约为0.87g/cm3，窄分子量分布和低的玻璃化转变温度。同时，该种聚合物具有优异的耐候性能，在低温下有较好的韧性和延展性，对剪切力敏感，热成型较高性能好，有利于高速挤出和模塑。传统方法通常会采用聚烯烃弹性体对通用塑料进行改性，如将聚烯烃弹性体与聚乙烯进行共混以提高聚乙烯的韧性。但是在聚烯烃弹性体对聚碳酸环己烯酯改性的过程中，两者共混会出现相容性差的问题，导致产物的耐候性能、成型加工性能与韧性并未得到明显的改善。
发明内容
基于此，本发明提供了一种改性聚碳酸环己烯酯材料，其具有良好的热稳定性能，还具有优异的成型加工性能、耐候性与韧性。
本发明通过如下技术方案实现。
一种改性聚碳酸环己烯酯材料，以重量份数计，包括如下原料：
50份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～50份聚烯烃弹性体与5份～10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。
在其中一个实施例中，以重量份数计，包括如下原料：
52份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～45份聚烯烃弹性体与5份～8份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。
在其中一个实施例中，所述聚烯烃弹性体选自乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、乙烯-己烯无规共聚物弹性体与乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体选自马来酸酐接枝乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-己烯无规共聚物弹性体与马来酸酐接枝乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述改性聚碳酸环己烯酯材料的原料还包括抗氧剂、紫外吸收剂与扩链剂中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述抗氧剂包括主抗氧剂与辅助抗氧剂；
所述主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098与抗氧剂300中一种或多种；
所述辅助抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626与抗氧剂P-EPQ中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述紫外吸收剂选自UV-1577、UV-234与UV-5411中一种或多种。
在其中一个实施例中，所述扩链剂为环氧类扩链剂。
本发明还提供一种如上所述的改性聚碳酸环己烯酯材料的制备方法，包括如下步骤：
混合原料，挤出成型；挤出成型的温度为180℃～220℃。
本发明还提供如上所述的改性聚碳酸环己烯酯材料在塑料中的应用。
与现有技术相比较，本发明的改性聚碳酸环己烯酯材料具有如下有益效果：
本发明将聚碳酸环己烯酯、聚烯烃弹性体与马来酸酐接枝聚烯烃弹性体以一定质量比进行复配，其中，聚碳酸环己烯酯和聚烯烃弹性体的聚合物链段形成贯穿网络结构，分子链互相缠结，从而增强整体材料的成型加工性能、耐候性、韧性与热稳定性。同时，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体能够增强聚碳酸环己烯酯与聚烯烃弹性体的相容性能，进一步协同提高了改性材料的成型加工性能、耐候性与韧性，很大程度上扩宽了聚碳酸环己烯酯的加工温度范围与应用领域。此外，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体还能抑制聚碳酸环己烯酯在高温下发生的“解拉链式降解”，从而明显提升聚碳酸环己烯酯的热稳定性能。
进一步地，本发明的改性聚碳酸环己烯酯材料具有无异味、制备工艺简单、易调控以及成本低的优点。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
除非另外指明，所有百分比、分数和比率都是按本发明组合物的总质量计算的。除非另外指明，有关所列成分的所有质量均给予活性物质的含量，因此它们不包括在可商购获得的材料中可能包含的溶剂或副产物。本文术语“质量百分比含量”可用符号“％”表示。除非另外指明，在本文中所有的分子量都是以道尔顿为单位表示的重均分子量。除非另外指明，在本文中所有配制和测试发生在25℃的环境。本文中“包括”、“包含”、“含”、“含有”、“具有”或其它变体意在涵盖非封闭式包括，这些术语之间不作区分。术语“包含”是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。本发明的组合物和方法/工艺包含、由其组成和基本上由本文描述的必要元素和限制项以及本文描述的任一的附加的或任选的成分、组份、步骤或限制项组成。本文中术语“效能”、“性能”、“效果”、“功效”之间不作区分。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种改性聚碳酸环己烯酯材料，以重量份数计，包括如下原料：
50份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～50份聚烯烃弹性体与5份～10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。
本发明人意外发现马来酸酐接枝聚烯烃弹性体可增强聚碳酸环己烯酯与聚烯烃弹性体的相容性能，同时马来酸酐可以与聚碳酸环己烯酯的末端羟基发生化学反应，得到含酯键的聚碳酸环己烯酯，酯键的引入抑制了聚碳酸环己烯酯在高温下发生的“解拉链式降解”，从而提高了聚碳酸环己烯酯的热稳定性能。经过改性后，聚碳酸环己烯酯和聚烯烃弹性体的聚合物链段形成贯穿网络结构，分子链互相缠结，得到的改性复合材料具有优异的成型加工性能、耐候性、韧性等。
在一个具体的示例中，以重量份数计，改性聚碳酸环己烯酯材料包括如下原料：
52份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～45份聚烯烃弹性体与5份～8份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体。
在一个具体的示例中，聚碳酸环己烯酯的分子量为3万～30万。
在一个具体的示例中，聚烯烃弹性体选自乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、乙烯-己烯无规共聚物弹性体与乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种。
在一个具体的示例中，马来酸酐接枝聚烯烃弹性体选自马来酸酐接枝乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-己烯无规共聚物弹性体与马来酸酐接枝乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种。
在一个具体的示例中，改性聚碳酸环己烯酯材料的原料还包括抗氧剂、紫外吸收剂与扩链剂中的一种或多种。
在一个具体的示例中，抗氧剂包括主抗氧剂与辅助抗氧剂；
主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098与抗氧剂300中一种或多种；
辅助抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626与抗氧剂P-EPQ中的一种或多种。
在一个具体的示例中，紫外吸收剂选自UV-1577、UV-234与UV-5411中一种或多种。
在一个具体的示例中，扩链剂为环氧类扩链剂。
在一个具体的示例中，环氧扩链剂选自ADR-4370、ADR-4368、ADR-4300与ADR-4380中的一种或多种。
在一个具体的示例中，改性聚碳酸环己烯酯材料，以重量份数计，包括如下原料：
50份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～50份聚烯烃弹性体、5份～10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、0.6份～1.2份抗氧剂、0.5份～1份紫外吸收剂与0.3份～1份扩链剂。
更为具体地，以重量份数计，改性聚碳酸环己烯酯材料包括如下原料：
50份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～50份聚烯烃弹性体、5份～10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、0.5份～1份主抗氧剂、0.1份～0.2份辅助抗氧剂、0.5份～1份紫外吸收剂与0.3份～1份扩链剂。
优选地，以重量份数计，改性聚碳酸环己烯酯材料包括如下原料：
52份～70份聚碳酸环己烯酯、30份～45份聚烯烃弹性体、5份～8份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、0.5份～1份主抗氧剂、0.15份～0.2份辅助抗氧剂、0.8份～1份紫外吸收剂与0.5份～1份扩链剂。
本发明还提供一种上述改性聚碳酸环己烯酯材料的制备方法，包括如下步骤：
混合原料，挤出成型。
在一个具体的示例中，挤出成型的温度为180℃～220℃。
更具体地，上述改性聚碳酸环己烯酯材料的制备方法，包括如下步骤：
将改性聚碳酸环己烯酯材料的原料在高速搅拌机中进行冷混，冷混10min～30min后，制备混合料；
将混合料加入双螺杆挤出机中进行连续挤出成型。
在一个具体的示例中，双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃。
在一个具体的示例中，双螺杆挤出机的长径比为(32～40):1。
在一个具体的示例中，双螺杆挤出机的转速为50rpm～200rpm。
本发明还提供上述改性聚碳酸环己烯酯材料在塑料中的应用。
以下结合具体实施例对本发明的改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法做进一步详细的说明。以下实施例中所用的原料，如无特别说明，均为市售产品。
实施例1
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：60份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.3)、35份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8137)、5份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-GR216)、0.5份主抗氧剂1010、0.2份辅助抗氧剂168、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4370)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为190℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为150rpm。
实施例2
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：70份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.8)、30份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8407)、8份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-GR216)、0.5份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂626、1份紫外吸收剂UV-5411以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为190℃，双螺杆挤出机的长径比为35:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为100rpm。
实施例3
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：52份PCHC(Mn＝8万，PDI＝3.2)、45份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8411)、5份马来酸酐接枝乙烯-丁烯共聚物POE(埃克森美孚-POE)、0.5份主抗氧剂300、0.2份辅助抗氧剂168、1份紫外吸收剂UV-234以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4380)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为190℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
实施例4
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝1.9)、36份乙烯-己烯共聚物POE(埃克森美孚-XP8784MK)、10份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-N216)、0.6份主抗氧剂1010和0.4份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂P-EPQ、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I，将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II，将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
实施例5
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.7)、36份乙烯-己烯共聚物POE(埃克森美孚-XP8784MK)、10份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-GR216)、0.6份主抗氧剂1010和0.4份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂P-EPQ以及1份紫外吸收剂UV-1577共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂以及紫外吸收剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
实施例6
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝3.5)、36份乙烯-己烯共聚物POE(埃克森美孚-XP8784MK)、10份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-N216)以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
实施例7
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：66份PCHC(Mn＝10万，PDI＝1.8)、32份乙烯-丙烯共聚物POE(埃克森美孚-6202)、10份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-N216)、0.6份主抗氧剂1010、0.2份辅助抗氧剂168、1份紫外吸收剂UV-1577以及0.5份扩链剂(BASF ADR-4370)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为200℃，双螺杆挤出机的长径比为35:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为150rpm。
实施例8
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：66份PCHC(Mn＝10万，PDI＝2.8)、32份乙烯-丁烯共聚物POE(陶氏-7447)、10份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-GR216)、0.5份主抗氧剂1098、0.2份辅助抗氧剂626、1份紫外吸收剂UV-5411以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为190℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为160rpm。
实施例9
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：55份PCHC(Mn＝15万，PDI＝3.1)、40份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8401)、6份马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物POE(大粤-DY-306)、0.5份主抗氧剂300、0.2份辅助抗氧剂626、1份紫外吸收剂UV-234以及0.7份扩链剂(BASF ADR-4380)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为210℃，双螺杆挤出机的长径比为37:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为130rpm。
实施例10
本实施例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：55份PCHC(Mn＝15万，PDI＝2.6)、40份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8402)、6份马来酸酐接枝乙烯-己烯共聚物POE(自制，MAH熔融接枝埃克森美孚-XP8784MK，接枝率＝1.5wt％)、0.6份主抗氧剂1010、0.3份辅助抗氧剂168、1份紫外吸收剂UV-1577以及0.7份扩链剂(BASF ADR-4370)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为205℃，双螺杆挤出机的长径比为38:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为100rpm。
对比例1
本对比例提供一种聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
将100份的PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.1)加入到双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的PCHC材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
对比例2
本对比例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
取62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.4)、36份聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三元嵌段共聚物(巴陵石化YH-502)、10份丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物(NetworkandDiamond TW-20)、0.6份主抗氧剂1010和0.4份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂P-EPQ、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
步骤I：将上述配方量的PCHC、SEBS、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的SEBS/PCHC复合材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
对比例3
本对比例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.5)、36份乙烯-己烯共聚物POE(埃克森美孚-XP8784MK)、10份聚马来酸酐(禾炬-HPMA)、0.6份主抗氧剂1010和0.4份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂P-EPQ、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、聚马来酸酐、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为220℃，双螺杆挤出机的长径比为36:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为180rpm。
对比例4
本对比例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：62份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.4)、35份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8411)、10份甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物POE(佳易容-SOG-02)、0.5份主抗氧剂1010和0.3份主抗氧剂1076、0.1份辅助抗氧剂P-EPQ、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4380)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、聚马来酸酐、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为210℃，双螺杆挤出机的长径比为35:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为160rpm。
对比例5
本对比例提供一种改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料，由如下重量份数的组分：86份PCHC(Mn＝8万，PDI＝2.8)、10份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8407)、4份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-N216)、0.5份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂P-EPQ、1份紫外吸收剂UV-1577以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4380)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与聚碳酸环己烯酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的PCHC、聚烯烃弹性体POE、聚马来酸酐、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/PCHC复合材料，其中挤出温度为205℃，双螺杆挤出机的长径比为35:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为180-190℃，二区为190-205℃，三区为205-210℃，四区为210-220℃；双螺杆挤出机的转速为120rpm。
对比例6
本对比例提供一种聚烯烃弹性体POE改性双酚A型聚碳酸酯材料及其制备方法，具体如下：
一种聚烯烃弹性体POE与双酚A型聚碳酸酯复合材料，由如下重量份数的组分：70份双酚A型聚碳酸酯(LG-EF1006F)、30份乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-8407)、8份马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏-GR216)、0.5份主抗氧剂1076、0.2份辅助抗氧剂626、1份紫外吸收剂UV-5411以及1.0份扩链剂(BASF ADR-4300)共混而成。
上述聚烯烃弹性体POE与双酚A型聚碳酸酯复合材料具体采用如下步骤制备得来：
步骤I：将上述配方量的双酚A型聚碳酸酯、聚烯烃弹性体POE、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体POE、主抗氧剂、辅助抗氧剂、紫外吸收剂以及扩链剂在高速搅拌机中进行冷混，充分混合30分钟得到混合物料I；
步骤II：将得到的混合物料I加入双螺杆挤出机中进行连续挤出制成拉伸样条，得到制备的聚烯烃弹性体POE/双酚A型聚碳酸酯复合材料，其中挤出温度为280℃，双螺杆挤出机的长径比为35:1；双螺杆挤出机的各段工序温度为：一区为250-260℃，二区为260-265℃，三区为265-270℃，四区为270-280℃；双螺杆挤出机的转速为100rpm。
效果验证试验
对上述实施例1-10与对比例1-6进行效果验证实验，包括采用熔融指数仪、恒温恒湿老化试验箱、万能拉伸试验仪和热重分析仪分别对材料的成型加工性能、耐候性、韧性、热稳定性能进行表征。
其中，熔融指数测定条件为：2.16kg，210℃；人工气候老化试验的条件为：光源：340nm，0.77W/m2；温度60℃±3℃；湿度60±5RH；4h)。
实施例1-10与对比例1-6的工艺参数与效果验证实验结果如表1与表2所示。
表1
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表2
/>
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的多种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。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。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种改性聚碳酸环己烯酯材料，其特征在于，以重量份数计，由如下原料组成：
50份~70份聚碳酸环己烯酯、30份~50份聚烯烃弹性体、5份~10份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、0.5份～1份主抗氧剂、0.1份～0.2份辅助抗氧剂、0.5份～1份紫外吸收剂与0.3份～1份扩链剂；
所述聚烯烃弹性体选自乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、乙烯-己烯无规共聚物弹性体与乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种；
所述聚碳酸环己烯酯的分子量为3万～30万；
所述扩链剂为环氧类扩链剂。
2.根据权利要求1所述的改性聚碳酸环己烯酯材料，其特征在于，以重量份数计，由如下原料组成：
52份~70份聚碳酸环己烯酯、30份~45份聚烯烃弹性体、5份~8份马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、0.5份～1份主抗氧剂、0.15份～0.2份辅助抗氧剂、0.8份～1份紫外吸收剂与0.5份～1份扩链剂。
3.根据权利要求1所述的改性聚碳酸环己烯酯材料，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚烯烃弹性体选自马来酸酐接枝乙烯-丙烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-丁烯无规共聚物弹性体、马来酸酐接枝乙烯-己烯无规共聚物弹性体与马来酸酐接枝乙烯-辛烯无规共聚物弹性体中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的改性聚碳酸环己烯酯材料，其特征在于，
所述主抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098与抗氧剂300中一种或多种；
所述辅助抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626与抗氧剂P-EPQ中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的改性聚碳酸环己烯酯材料，其特征在于，所述紫外吸收剂选自UV-1577、UV-234与UV-5411中一种或多种。
6.一种权利要求1~5任一项所述的改性聚碳酸环己烯酯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
混合所述原料，挤出成型；挤出成型的温度为180℃~220℃。
7.权利要求1~5任一项所述的改性聚碳酸环己烯酯材料在塑料中的应用。
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|---|---|---|---|
| CN202211016329.8A CN115160760B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 改性聚碳酸环己烯酯材料及其制备方法与应用 |
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