本发明属于工程塑料
技术领域：
，具体涉及一种耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用。
背景技术：
：紫外线按其波长的长短分为短波uvc(200～280nm)、中波uvb(280～320nm)和长波uva(320-400nm)。目前一些紫外线杀菌设备主要利用波段在250～280nm的紫外线实现杀菌消毒。但该波段的紫外线波长短，能量强，对设备具有非常强的破坏力，故对设备材料的耐紫外辐射，特别是uvc辐射提出了更高的要求。聚碳酸酯及其合金由于其优异的性能被广泛应用于户外及厨卫等紫外杀毒设备中。目前聚碳酸酯及其合金主要通过添加耐候剂的方式来提高材料的耐紫外性能，但现有常用的耐候剂主要可提高耐uva和耐uvb性能，没有有效地提高耐uvc辐射的手段。例如，专利cn107298838a公开了一种聚碳酸酯组合物，通过添加黑色素来实现对紫外线的屏蔽。但其主要可实现uva和uvb的屏蔽，并未提及是否可有效屏蔽uvc。因此，开发一种具有较好的耐uvc性能的聚碳酸酯组合物具有重要的研究意义和应用价值。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有聚碳酸酯及其合金耐uvc辐射不佳的缺陷或不足，提供一种耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物。本发明提供的聚碳酸酯组合物不但具有较佳的耐uva和耐uvb辐射性能，还具有较佳的耐uvc辐射性能，可有效防止材料的老化黄变，可广泛应用于紫外杀菌制品中。本发明的另一目的在于提供上述聚碳酸酯组合物的制备方法。本发明的另一目的在于提供上述聚碳酸酯组合物在制备紫外杀菌制品中的应用。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物，包括如下重量份数的组分：asa具有较好的耐候性能，利用asa和聚碳酸酯进行复配形成pcasa合金，可在一定程度上提高聚碳酸酯组合物的耐候性，但asa的韧性不佳。本发明利用asa胶粉对韧性进行调节，通过聚碳酸酯、san和asa胶粉共混得到pcasa的共混物作为主体树脂具有较好的韧性，同时在一定程度上提高了耐候性能。但现有的耐候剂主要对uva和uvb有较好的吸收效果，对uvc的吸收效果不好，如将现有的耐候剂添加至pcasa共混物中，耐uvc性能仍不佳。本发明的发明人经多次研究发现，选用三嗪类uv吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂和受阻胺类耐候剂进行复配，除对uca和uvb具有较好的吸收效果外，可大大提高对uvc的吸收效果，赋予聚碳酸酯组合物较佳的耐uvc辐射性能，有效防止材料的老化黄变，可广泛应用于紫外杀菌制品中。本发明提供的聚碳酸酯组合物对250～400nm波段的uv辐射均具有较好的吸收效果。优选地，所述聚碳酸酯组合物包括如下重量份数的组分：优选地，所述聚碳酸酯为光气法合成的双酚a型聚碳酸酯，在300℃，1.2kg条件下的熔融指数为3～20g/10min。san为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(asa)。优选地，所述san的丙烯腈含量为20～40wt％。优选地，所述asa胶粉的橡胶粒径为150～600nm，胶含量为40～70wt％，使其具备更好的增韧作用。三嗪类uv吸收剂具有高效率低色泽，优异的热稳定性和树脂相容性，以及具有优异的紫外吸收光谱特性。优选地，所述三嗪类uv吸收剂为如下结构的物质：其中，r1、r2、r3和r4独立地选自烷基或h，r5为烷基或羟基醚(例如uv-1164、uv-1577、uv-400、uv-405等)。更为优选地，所述三嗪类uv吸收剂为2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚(例如cyasorbuv1164)或2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-正己烷氧基苯酚(例如uv-1577)中的一种或两种。优选地，所述苯并三氮唑类耐候剂为3-(3-(2h-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基--4-羟基苯基)丙酸甲酯和peg300的反应产物(uv-1130)或2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三氮唑(uv-328)中的一种或两种。优选地，所述受阻胺类耐候剂为受阻胺类自由基捕捉剂。本领域常规的抗氧化剂、色粉和金属钝化剂均可用于本发明中。优选地，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，所述主抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)中的一种或几种，所述辅抗氧剂为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、3-(十二烷硫基)丙酸-2,2-双[[3-(十二烷硫基)-丙酰氧基]甲基]-1,3-丙二醇酯(rinox412s)环状季戊烷四基二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基亚磷酸酯)(pep-36)中的一种或几种。进一步优选为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亚磷酸酯。β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和亚磷酸酯的复配体系可赋予本发明的聚碳酸酯组合物可以进一步提供耐uv辐射性能。优选地，所述色粉为钛白粉或炭黑中的一种或两种。更为优选地，所述钛白粉为氯化法的金红石型的钛白粉，进一步优选为硅氧烷包覆型的钛白粉。钛白粉可以反射光线，进一步提高耐uv辐射性能。优选地，所述金属钝化剂是指可以和金属离子反应形成螯合物，使其失去氧化作用的物质，包括含有胺基的羰基缩合物，如水杨酸丙二胺，也可以是含有磷元素的酯类，例如md-1024(分子式c34h52n2o4)、n,n'-双[β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼。本领域其它加工助剂也可用于本发明中，以赋予本发明的聚碳酸酯组合物更佳的或新的性能。优选地，所述其它加工助剂为润滑剂(例如氧化聚乙烯蜡润滑剂、乙烯丙烯酸共聚物类润滑剂、聚乙烯蜡润滑剂、高酸值聚乙烯蜡润滑剂、季戊四醇硬脂酸酯等，其重量份为0.1～1份)、流动改性剂(例如脂肪族不饱和烃类(尤其c2－c4烯烃类)与丙烯酸衍生物单体的共聚物，其重量份为0.01～2份)和中的一种或几种。上述耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物的制备方法，包括如下步骤：聚碳酸酯、san、asa胶粉、三嗪类uv吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂、受阻胺类耐候剂、色粉、抗氧剂、金属钝化剂和其它加工助剂混合，熔融，挤出造粒，即得所述耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物。具体地，将聚碳酸酯、san、asa胶粉、三嗪类uv吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂、受阻胺类耐候剂、色粉、抗氧剂、金属钝化剂和其它加工助剂在高混机中进行预混合得到预混料，然后将预混物投入双螺杆挤出机中进行熔融混合挤出造粒，得到所述耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物。上述耐uvc辐射的聚碳酸酯组合物在制备紫外杀菌制品中的应用也在本发明的保护范围内。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的聚碳酸酯组合物不但具有较佳的耐uva和耐uvb辐射性能，还具有较佳的耐uvc辐射性能，可有效防止材料的老化黄变，可广泛应用于紫外杀菌制品中。具体实施方式下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。本发明各实施例及对比例选用的部分试剂说明如下：聚碳酸酯pc1#，日本出光，ir1900，双酚a型聚碳酸酯，按照300℃，1.2kg条件下测试熔融指数在20g/10min；聚碳酸酯pc2#，日本三菱fn1500，双酚a型聚碳酸酯，按照300℃，1.2kg条件下测试熔融指数在50g/10min；san1#，韩国锦湖，san-350，丙烯腈的含量为32wt％；san2#，韩国锦湖，as310tr，丙烯腈的含量为18wt％；asa胶粉1#，东海塑业，q500，胶含量为60wt％，橡胶粒径为200nm；asa胶粉2#，三菱，sx006，胶含量为50wt％，橡胶粒径为100nm；三嗪类uv吸收剂1#，索尔维，cyasorbuv-1164；三嗪类uv吸收剂2#，金康泰化工，uv-1577；苯并三氮唑类耐候剂1#，中国台湾奇泰，chiguard5411；苯并三氮唑类耐候剂2#，利安隆，riasorbuv-1130；受阻胺类耐候剂1#，艾迪科，adkstabl46；受阻胺类耐候剂2#，巴斯夫，tinuvin622；色粉，钛白粉康诺奇钛白粉2233；抗氧剂：主抗氧剂β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，cibairanox，抗氧剂1076，；辅抗氧剂亚磷酸酯，adkpep-36，pep-36。金属钝化剂：德国莱恩化学，md-1024。其它加工助剂：润滑剂，美国龙沙，glycolube-p。各实施例和对比例的聚碳酸酯组合物的制备方法如下：将聚碳酸酯、san、asa胶粉、三嗪类uv吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂、受阻胺类耐候剂、色粉、抗氧剂、金属钝化剂和其它加工助剂(如有)混合，熔融，挤出造粒，即得所述聚碳酸酯组合物。其中双螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1，螺筒温度为220～250℃，螺杆转速为400～600rpm。耐uvc辐射的评估方法如下：选用在254nm，0.3w/m2的辐照强度下，持续光照100h，观察颜色的变化，色差变化越小说明耐uvc辐射的性能越好。实施例1～8本实施例提供一系列的聚碳酸酯组合物，其配方如表1，制备方法如前述。表1实施例1～8的聚碳酸酯组合物的配方(份)对比例1～4本对比例提供一系列的聚碳酸酯组合物，其配方如表2，制备方法如前述。表2对比例1～4的聚碳酸酯组合物的配方组分实施例1对比例1对比例2对比例3对比例4聚碳酸酯pc1#4545454545san1#4040404040asa胶粉1#1515151515三嗪类uv吸收剂1#0.5/0.50.5/苯并三氮唑类耐候剂1#0.50.5/0.5/受阻胺类耐候剂1#0.50.50.5//钛白粉11111主抗氧剂0.20.20.20.20.2辅抗氧剂0.30.30.30.30.3金属钝化剂0.10.10.10.10.1。表3为耐uvc辐射结果。表3各实施例和对比例的聚碳酸酯组合物的耐uvc辐射结果由表3可知，本发明各实施例的聚碳酸酯组合物耐uvc辐射性能优异，三嗪类uv吸收剂、苯并三氮唑类耐候剂、受阻胺类耐候剂起到了较好的协同作用。而未添加耐候剂(对比例4)，仅添加2种耐候剂(对比例1～3)的聚碳酸酯组合物的耐uvc辐射性能较差。本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。当前第1页12