專利名稱:聚碳酸酯與聚乙烯分步共混工藝的制作方法
本發(fā)明屬于聚合物共混物的技術(shù)領(lǐng)域：
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聚碳酸酯(PC)是一種性能優(yōu)異的工程塑料，它與低壓聚乙烯(HDPE)共混制成的聚碳酸酯合金材料，具有高沖擊韌性、良好的耐候性和耐沸水性能(見日本特許昭40-13663)。以后有關(guān)聚碳酸酯與其他各種聚合物的共混合金材料的專利陸續(xù)有報導(dǎo)(美國專利3130117U·S·P·3130117;日本特許昭43-18611)。以上這些共混合金材料都用直接共混法來制備，即將已經(jīng)配好料的聚碳酸酯與聚乙烯顆粒，放入擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混，切粒后，將混合好的合金材料放入注射機(jī)注塑成制品。用直接共混法制成的聚碳酸酯-聚乙烯合金材料能明顯改善聚碳酸酯沖擊韌性、耐沸水性等性能;但是在直接共混法中全部聚碳酸酯先在擠出機(jī)中，后又在注射機(jī)中熔融加熱，因而降解比較顯著，影響聚碳酸酯合金性能的進(jìn)一步改善。在聚碳酸酯原料分子量低于28.000的情況下，則會因直接共混法造成的分子量降解，使聚碳酸酯-聚乙烯合金性能顯著降低，不能滿足使用要求。例如用這種材料制成的緯紗管，其沖擊性能只有1Kg-m左右，無法在紡紗廠中應(yīng)用。
在聚碳酸酯-聚乙烯合金中，聚乙烯是分散相結(jié)構(gòu)，其形態(tài)結(jié)構(gòu)以及聚碳酸酯本身分子量的高低是影響該種合金性能的重要因素。在原料一定的情況下，這兩種因素由共混工藝決定。
本發(fā)明的目的是要尋找一種合理的共混工藝，使聚碳酸酯與聚乙烯混合過程中，分子量降解盡可能減少，而更重要的是形成類似木材那樣的層狀結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高其沖擊性能、耐沸水性能。
本發(fā)明的要點是分兩步進(jìn)行聚碳酸酯(PC)和聚乙烯(PE)的混煉。第一步是在擠出機(jī)中熔融共混制備高PE含量的PC/PE合金粒料，例如PE含量為15～30份，PC為100份(重量);第二步是將制成的高PE含量的PC/PE合金材料和等重量PC在螺桿式注射機(jī)中混合注射成制品。共混溫度范圍為200℃～290℃。在本發(fā)明中使用的聚碳酸酯，可以是分子量為28.000～35.000的光氣法生產(chǎn)的雙酚A型PC，也可以是酯交換法生產(chǎn)的分子量為26，000～28.000的雙酚A型聚碳酸酯。所用的聚乙烯可以是低壓聚乙烯，其熔融指數(shù)為0.1～1.5克/10分。在注射成型工藝中，以慢速注射工藝為好，即注射時只用小泵供油，大泵關(guān)閉。第一步熔融共混可以在普通擠出機(jī)中進(jìn)行，也可以在雙螺桿排氣式擠出機(jī)中進(jìn)行。
現(xiàn)將本發(fā)明詳細(xì)敘述如下稱好15～30份重量的PE和100份重量的PC，在常溫下將兩種聚合物混勻。然后放入擠出機(jī)料斗，在擠出機(jī)中進(jìn)行第一次熔融共混，切粒后得高含量PE的PC/PE合金材料。將制得的合金材料與等重量的PC在室溫下混合均勻，然后加到螺桿式注射機(jī)注塑成制品(例如緯紗管)，在注射機(jī)料筒中塑化時，又經(jīng)受了第二次熔融共混。
分步共混法使一部分聚碳酸酯原料在共混過程中只是在注射機(jī)中進(jìn)行一次共混注射，避免了兩次受熱降解，大大減少了分子量的降解;而且應(yīng)用掃描電鏡及裂解色譜所獲得的資料表明，制品內(nèi)部是一種類似木材樣的分層結(jié)構(gòu)，因此有利于提高PC/PE合金制品的耐沖擊性能和耐沸水性能。與一步直接共混比較，在原料相同的情況下，由本法制得的合金制品，沖擊性能一般提高30～50%，而其耐沸水性能則能提高10～50%，使不宜制做緯紗管的分子量低于28.000的聚碳酸酯也能用于制造緯紗管，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
下面是本發(fā)明的實施例。
例一PC原料上海染化二廠酯交換法產(chǎn)品，M＝26.500PE原料上海高橋化工廠的低壓PE J-1
第一步共混配方PC∶PE＝100∶15 (重量比)共混設(shè)備φ24普通螺桿擠出機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速20～80轉(zhuǎn)/分操作溫度機(jī)頭 250℃～270℃
第二步共混在125克注射機(jī)中將第一步共混得到的PC/PE合金與等重量PC共混注射成緯紗管，然后測試緯紗管沖擊性能及耐沸水性能(慢速注射工藝)。
操作溫度 前 中 后 機(jī)頭電壓120V
預(yù)塑轉(zhuǎn)速;43轉(zhuǎn)/分注射背壓5～20kg/cm2注射壓力30～50kg/cm2所得緯紗管性能與一步法比較如下表
例二.在第二步共混注射中采用慢速注射工藝.其他條件與例一相同。所得緯紗管性能與一步法比較如下表
例三.PC原料天津有機(jī)化工廠光氣法PC，M＝34，000PE原料遼陽化工廠低壓PE GF-7750其它與例二相同，所得緯紗管性能與一步法比較如下表
權(quán)利要求
1.聚碳酸酯與聚乙烯熔融機(jī)械共混工藝，其特征在于分兩步進(jìn)行，即第一步在擠出機(jī)中共混制備高聚乙烯含量的聚碳酸酯/聚乙烯合金粒料，第二步是將這種粒料與等重量的聚碳酸酯在螺桿式注射機(jī)中混合注射成制品，共混在200℃～290℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
2.按照權(quán)利要求
1所說的共混工藝，其特征在于聚碳酸酯為酯交換法生產(chǎn)的分子量為26，000～28、000的雙酚A型聚碳酸酯。
3.按照權(quán)利要求
1，2所說的共混工藝，其特征在于聚乙烯為低壓聚乙烯其熔融指數(shù)為0.1～1.5克/10分。
4.按照權(quán)利要求
3所說的共混工藝，其特征在于在第一步共混中，聚乙烯含量為15～30份，聚碳酸酯為100份(重量)。
5.按照權(quán)利要求
3所說的共混工藝，其特征在于在第二步共混注射中采用慢速注射工藝，即只用小泵供油，大泵關(guān)閉。
6.按照權(quán)利要求
1，2所說的共混工藝，其特征在于在第一步共混中，聚乙烯含量為15～30份，聚碳酸酯為100份(重量)。
7.按照權(quán)利要求
6所說的共混工藝，其特征在于在第二步共混注射中采用慢速注射工藝，即只用小泵供油，大泵關(guān)閉。
8.按照權(quán)利要求
1，2所說的共混工藝，其特征在于在第二步共混注射中采用慢速注射工藝，即只用小泵供油，大泵關(guān)閉。
專利摘要
聚碳酸酯與聚乙烯分步共混工藝，屬于聚合物共混物的技術(shù)領(lǐng)域：
。第一步是在擠出機(jī)中熔融共混制備高聚乙烯含量的聚碳酸酯/聚乙烯合金粒料，第二步是將所得的合金材料和等量聚碳酸酯在螺桿式注射機(jī)中混合注射成制品。與一步直接共混法比較，本發(fā)明能提高合金材料的沖擊性能、耐沸水性能，特別適合于分子量低于28000的聚碳酸酯的共混改性。
文檔編號B29B11/00GK85100145SQ85100145
公開日1987年1月24日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者張增民, 童筱芳, 李松, 王兵, 陸懋榮 申請人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan