專利名稱：一種使用納米碳酸鈣填充改性提高聚碳酸亞丙酯玻璃化溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高聚碳酸亞丙脂的玻璃化溫度的方法，特別涉及一種使用納米碳酸鈣 填充改性提高聚碳酸亞丙脂玻璃化溫度的方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸亞丙酯(Polypropylene Carbonate, PPC)是二氧化碳與環(huán)氧丙烷的共聚物。由 于該共聚物具有完全生物降解性能且反應(yīng)可以吸收二氧化碳，具有雙環(huán)保作用。因此PPC的 聚合和其應(yīng)用研究是目前高分子領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)。
聚碳酸亞丙酯是非晶態(tài)聚合物，玻璃化溫度在35'C左右，在貯存和運(yùn)輸過程中容易結(jié) 塊，并且對下游廠家的應(yīng)用帶來影響，阻礙其市場化推廣。市場上目前使用的方法PPC的性 能雖然提高了，但不適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，市場推廣仍然比較困難。因此為適應(yīng)PPC的工 業(yè)化生產(chǎn)和市場化推廣的要求，必須尋找一種原材料易得，設(shè)備普通，加工工藝簡單的提高 PPC玻璃化溫度的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供用納米碳酸鈣填充改性提高PPC玻璃化溫度的方法， 該方法非常適宜大規(guī)模化生產(chǎn)。
具體方法為用親油改性后的納米碳酸鈣對PPC進(jìn)行填充改性，把PPC玻璃化溫度提 高。首先加入PPC和納米碳酸鈣以及封端劑和潤滑劑在高速攪拌機(jī)中在不高于35"C的情況下 冷混5 10鐘，根據(jù)設(shè)備情況，攪拌機(jī)攪拌速度可以為500 1500轉(zhuǎn)/分鐘。然后把冷混料 在螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，擠出造粒的溫度不超過170°C。根據(jù)所加納米碳酸鈣的量的不 同，所得粒料的玻璃化溫度可以達(dá)到5(TC以上。解決了PPC的玻璃化溫度低的問題。
本發(fā)明的原理在于用親油改性后的納米碳酸鈣可以增加其與PPC的相容性，同時提 高其在PPC中的分散性；在高速攪拌機(jī)中在不高于35'C的情況下進(jìn)行冷混，能保證在混合 過程中PPC不結(jié)塊且與納米碳酸鈣混合均勻；加入封端劑為了保證PPC在加工過程中PPC不 進(jìn)行拉鏈?zhǔn)綗岱纸?；加入潤滑劑是為了加工工藝的順暢，提高加工效率；擠出造粒的溫度不 超過17(TC可以保證在加工過程中PPC不進(jìn)行熱分解或分解很少。
本發(fā)明方法的工藝簡單、設(shè)備普通。加工工藝只有在高速攪拌機(jī)中冷混和在螺桿擠出機(jī)
中擠出造粒兩個步驟；所使用的設(shè)備為非常普通的高速攪拌機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)或單螺桿擠出
3機(jī)。非常適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明方法所使用的原材料簡單易得。納米碳酸鈣由蒙西集團(tuán)自己生產(chǎn)；所加入的加工 助劑只有兩種，且選用的是非常普通易得的常用助劑。封端劑為馬來酸酐，所加入的馬來酸
酐與PPC的比例(質(zhì)量比)為0.2 5 : 100;潤滑劑為硬酯酸、環(huán)氧大豆油或兩者的混合物， 所加入的潤滑劑與納米碳酸鈣的比例(質(zhì)量比)為0.5 30: 100。所加入的納米碳酸鈣與聚 碳酸亞丙酯的比例(質(zhì)量比)為5 100: 100。加工出的粒料的成本低于原PPC，且玻璃化 溫度均可提高到50°C以上，有利于PPC的市場化推廣。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
稱取PPC (蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司生產(chǎn)，玻璃化溫度為35。C) 3000克，馬來酸酐6克， 納米碳酸鈣(蒙西高新技術(shù)集團(tuán)公司生產(chǎn)，顆粒大小為40 60納米)600克，硬酯酸3克， 加入高速攪拌機(jī)中，在不超過35-C的情況下攪拌5 10分鐘；放出冷混料，用單螺桿擠出機(jī) 或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，各區(qū)的加熱溫度根據(jù)擠出情況設(shè)置，最高不超過170°C。得 到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行測量，得玻璃化溫度為49.5'C。
實(shí)施例2:
稱取PPC (同實(shí)施例l) 3000克，馬來酸酐60克，納米碳酸鈣(同實(shí)施例l) 1500克， 硬酯酸225克，冷混和擠出情況同同實(shí)施例1。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行 測量，得玻璃化溫度為51.2°〇。
實(shí)施例3:
稱取PPC (同實(shí)施例1) 3000克，馬來酸酐150克，納米碳酸鈣(同實(shí)施例1) 3000克， 硬脂酸900克，冷混和擠出情況同同實(shí)施例1。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行 測量，得玻璃化溫度為62.8'C。
實(shí)施例4:
稱取PPC (同實(shí)施例l) 3000克，馬來酸酐6克，納米碳酸鈣(同實(shí)施例l) 3000克， 硬酯酸45克，冷混和擠出情況同同實(shí)施例l。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行測 量，得玻璃化溫度為61.9'C。
實(shí)施例5:
稱取PPC (同實(shí)施例l) 3000克，馬來酸酐90克，納米碳酸鈣(同實(shí)施例l) 2000克， 硬脂酸200克，冷混和擠出情況同同實(shí)施例1。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行測量，得玻璃化溫度為56.5'C。 實(shí)施例6:
稱取PPC (同實(shí)施例l) 2000克，馬來酸酐30克，納米碳酸鈣(同實(shí)施例l) 1200克， 硬酯酸360克，冷混和擠出情況同同實(shí)施例1。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進(jìn)行 測量，得玻璃化溫度為53.9'C。
以上實(shí)施例中硬脂酸均可被環(huán)氧大豆油或硬脂酸與環(huán)氧大豆油的混合物替代，其中硬脂 酸與環(huán)氧大豆油混合比例不限。
權(quán)利要求
1、一種使用納米碳酸鈣填充改性提高聚碳酸亞丙酯玻璃化溫度的方法，其特征在于用納米碳酸鈣對聚碳酸亞丙酯進(jìn)行填充改性，首先將聚碳酸亞丙酯和納米碳酸鈣以及封端劑和潤滑劑在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行冷混，然后將冷混料在螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所加入的納米碳酸鈣進(jìn)行了親油改性。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所加入的納米碳酸鈣與聚碳酸亞丙酯的比例 (質(zhì)量比)為5 100 : 100。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述封端劑為馬來酸酐，所加入的馬來酸酐 與聚碳酸亞丙酯的比例(質(zhì)量比)為0.2 5: 100。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述潤滑劑為硬酯酸、環(huán)氧大豆油或兩者的 混合物，所加入的潤滑劑與納米碳酸鈣的比例(質(zhì)量比)為0.5 30: 100。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將聚碳酸亞丙脂和納米碳酸鈣以及封端劑和 潤滑劑在高速攪拌機(jī)中冷混的溫度不超過35°C 。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的冷混料在螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒， 擠出造粒的溫度不超過170°C。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于物料在高速攪拌機(jī)中攪拌5 10分鐘。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于物料在高速攪拌機(jī)中冷混，根據(jù)設(shè)備情況， 攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為500 1500轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明為一種使用納米碳酸鈣填充改性提高聚碳酸亞丙酯玻璃化溫度的方法。聚碳酸亞丙酯玻璃化溫度為35℃左右，在貯存和運(yùn)輸過程中容易結(jié)塊，并且對下游廠家的應(yīng)用帶來不利影響。本發(fā)明用親油改性后的納米碳酸鈣對聚碳酸亞丙酯進(jìn)行填充改性，把聚碳酸亞丙酯的玻璃化溫度提高。首先加入聚碳酸亞丙酯和納米碳酸鈣以及封端劑和潤滑劑在高速攪拌機(jī)中在不高于35℃的情況下進(jìn)行冷混，然后把冷混料在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造粒，擠出造粒的溫度不超過170℃。根據(jù)所加納米碳酸鈣的量，所得粒料的玻璃化溫度可以達(dá)到50℃以上。本發(fā)明方法原材料易得，設(shè)備普通，加工工藝簡單，非常適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08L69/00GK101486829SQ20081017952
公開日2009年7月22日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者劉埃林, 張光軍, 徐曉燕, 李云飛, 李成軍, 汪英杰, 王紅霞, 昊 蒙, 趙全勝, 陳有業(yè) 申請人:內(nèi)蒙古蒙西高新技術(shù)集團(tuán)有限公司