一种超支化聚酯在塑料加工中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑料加工助剂的技术领域，特别是指一种超支化聚醋在塑料加工中的 应用。
【背景技术】
[0002] 超支化聚合物（Hyperbranchedpolymer,皿P)是一类新兴的高分子材料，具有Ξ 维立体结构、分子结构较规整、相对分子质量分布很窄的特点。皿P具有类似球形的紧凑结 构，分子链缠结少，因而粘度随相对分子质量的增加变化较小，而且由于分子中带有许多官 能端基，对粘度、溶解性、热稳定性、玻璃化溫度及相对分子质量分布等性质有很大影响。超 支化聚合物具有类树型的结构(树状结构)，由于其类似于树枝状聚合物，在物理性能上也 具备着与树枝状聚合物相似的优点；然而，其合成和纯化的成本却相对于树枝状聚合物低。 超支化聚合物具有良好的溶解性，较低的烙体粘度，并且相对于线性聚合物表面官能团密 度极高；由于上述特征使皿P在共混应用中具有很好的吸引力，它的特殊结构使得其在提 高共混物的物理性质上具有很大的潜力，如加工性、结晶行为、机械性能等。
[0003] 此产品可W在PP、PE、PC、PS、PPC、ABS、阳T、PBT、PLA聚乳酸或PA等塑料中具有 独特的应用性能。
[0004] 超支化聚合物添加到聚丙締等塑料基质中可W显著降低聚丙締等塑料的有效烙 体粘度，即降低了加工溫度，改善了塑料的表观性能；此外，较低的添加量同样能够实现运 样增强的烙融流动性，可用于复杂的或薄的注塑部件；提高塑料的屈服强度，拉伸模量，缺 口悬臂梁式冲击强度和弯曲强度，进而提高塑料的机械性能和加工性能；克服塑料加工过 程中烙体粘度较大，流动性较差，较低溫度难于加工塑化成型，大型注塑件、薄壁注塑件注 塑不饱满W及流痕、银纹等外观缺陷，还可W克服吹膜外观不光滑、膜泡不稳定、厚薄不均 匀的性能缺陷。 阳0化]例如：PPC的烙融加工过程中，热降解在超过219°C溫度中发生，运将严重影响产 品的性能。最为的可降解塑料PPC来说，应用到塑料薄膜领域，拉伸强度远达不到薄膜级 LLDPE和PVC;本着添加助剂含量越少越好，尽量保证PPC的降解量，现有的添加含量较低的 助剂无法实现提高强度的作用。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种超支化聚醋在塑料加工中的应用，解决了现有技术中塑料热降解 溫度高和拉伸强度不足而限制其应用的问题。
[0007] 本发明的一种超支化聚醋在塑料加工中的应用，其主要是通过W下技术方案加W 运样实现的：将端径基超支化聚醋按照质量百分比为0. 1-5%的添加量加入到塑料中，混合 均匀，挤出造粒，干燥，得改性的塑料产品。
[0008] 作为一种优选的实施方案，包括W下步骤：1)将端径基超支化聚醋干燥，备用；2) 取塑料和步骤1)所得的端径基超支化聚醋，混合，得混合物，备用；3)将双螺杆挤出机升溫 至IJ160-170°c，预热1-化后，将步骤2)所得混合物，投入双螺杆挤出机，挤出造粒；4)将步 骤3)造出的粒子，在50°C下，干燥1-化，得改性的塑料产品。
[0009] 作为一种优选的实施方案，所述端径基超支化聚醋的制备方法为：在多元醇化合 物中，加入多径基簇基化合物，并添加催化剂，多径基簇基化合物与多元醇化合物的摩尔质 量之比为3-16:1，催化剂的添加量为多元醇化合物和多径基簇基化合物总质量的0. 2-8% ; 在惰性气体保护下，升溫至120-180°C，反应2-8h;然后，在减压条件下，继续进行反应；当 反应的酸值小于30m巧OH/g，反应结束，得第一代端径基超支化聚醋，端官能团数为6-32 个；在第一代端径基超支化聚醋中，继续添加多径基簇基化合物和催化剂，多径基簇基化合 物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的6-32倍，催化剂的添加量为多元醇化合物和多径 基簇基化合物总质量的0. 2-8%，重复上述反应，得第二代端径基超支化聚醋，端官能团数 为12-64个；在第二代端径基超支化聚醋中，继续加入多径基簇基化合物和催化剂，多径基 簇基化合物的添加量为多元醇化合物摩尔质量的12-64倍，催化剂的添加量为多元醇化合 物和多径基簇基化合物总质量的0. 2-8%，重复上述反应，得第Ξ代端径基超支化聚醋，端 官能团数为24-128个；W此类推，得到第N代端径基超支化聚醋，N为自然数，官能团数为 3X2N-16X2N个。
[0010] 作为一种优选的实施方案，所述反应的溫度为160°C，所述减压条件是绝对真空度 为-0.IMPa至-0. 07MPa。
[0011] 作为一种优选的实施方案，所述端径基超支化聚醋为第一代端径基超支化聚醋、 第二代端径基超支化聚醋、第Ξ代端径基超支化聚醋、第四代端径基超支化聚醋、第五代端 径基超支化聚醋中的一种或几种。
[0012] 作为一种优选的实施方案，所述多元醇化合物为多元醇或多元醇的衍生物，所述 多元醇为季戊四醇、Ξ径甲基丙烷、丙Ξ醇、双季戊四醇中的一种或几种；所述多径基簇基 化合物为多元簇酸、多径基簇酸、多径基酸酢中的一种或几种；所述催化剂为对甲苯横酸、 铁酸下醋、二月桂酸二下基锡、辛酸亚锡中的一种或几种。
[0013] 作为一种优选的实施方案，所述端径基超支化聚醋的添加量为0.5-1%，其分解溫 度为268°C。
[0014] 作为一种优选的实施方案，所述步骤3)中，双螺杆挤出机存在5-12个控溫区，每 个控溫区的加工溫度均为160°C。
[0015] 作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，端径基超支化聚醋于室溫下在真空烘 箱中进行干燥，干燥时间为5-化；所述步骤4)中，粒子在鼓风烘箱中进行干燥。
[0016] 作为一种优选的实施方案，所述步骤2)中，塑料和端径基超支化聚醋在高速混合 机中进行混合，混合时间为3-6min，混合速度为700-1500r/min;所述塑料为PPC、ABS、阳T、 PBT、PLA聚乳酸、PP、阳、PC、PS或PA中的一种或几种。本发明优选PPC作为应用体系进行 了系统的应用研究。
[0017] 本发明的有益效果：本发明PPC等塑料与超支化聚醋烙融共混物并通过双螺杆 挤出机来对PPC等塑料进行改性，超支化聚醋添加到PPC等塑料基质中可W显著降低PPC 等塑料的有效烙体粘度，即降低了加工溫度和热降解；此外，较低的添加量同样能够实现 运样增强的烙融流动性，可W更加容易地挤出成膜；改性后PPC等塑料的拉伸强度达到了 30MPa，强度可超过薄膜级LLDPE和PVC。该超支化聚醋可作为PPC等塑料的加工助剂，降 低加工溫度和电机电流，改善了PPC等塑料制品的表观质量；超支化聚醋分解溫度较高，达 到268Γ;超支化聚醋有效提高了PPC等塑料薄膜的力学性能，并且添加含量较低；超支化 聚醋可W用于工业化生产、成本低、工业化推广容易；降低了PPC等塑料加工成本，与同类 产品相比添加量少，成本低。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0019] 实施例一 将端径基超支化聚醋按照质量百分比为0. 1%的添加量加入到PPC中，混合均匀，挤出 造粒，干燥，得改性的PPC产品。
[0020] 本发明中端径基超支化聚醋的添加量采用质量百分比表示，即添加量采用端径基 超支化聚醋的质量与PPC的质量的比值表示；例如在本实施例中，端径基超支化聚醋的添 加量为0. 1%，即在质量为100份的PPC中添加质量为0. 1份的端径基超支化聚醋。 阳OW 实施例二 将端径基超支化聚醋W质量百分含量为5%的添加量加入到PPC中，混合均匀，挤出造 粒，干燥，得改性的PPC产品。 阳0巧 实施例S 将端径基超支化聚醋干燥，备用；取PPC和上述端径基超支化聚醋，混合，得混合物，此 时端径基超支化聚醋的添加量为1%，备用；将双螺杆挤出机升溫到160°C，预热比后，将上 述混合物，投入双螺杆挤出机，挤出造粒；将造出的粒子，于50°C下，干燥比，得改性的PPC 产品。 阳〇2引实施例四 将端径基超支化聚醋干燥，备用；取PPC和上述端径基超支化聚醋，混合，得混合物， 此时端径基超支化聚醋的添加量为0. 5%，备用；将双螺杆挤出机升溫到170°C，预热化后， 将上述混合物，投入双螺杆挤出机，挤出造粒；将造出的粒子，于50°C下，干燥化，得改性的 PPC产品。
[0024] 实施例五 将端径基超支化聚醋于室溫下在真空烘箱干燥化，放于干燥密封空间保存，该物质为 白色或浅黄色固体或者粘稠液体；PPC和超支化聚醋放于1500r/min的高速混合机中混合 3min，其中，端径基超支化聚醋的添加量为0.25%;然后，导入密封干燥下料斗中，备用；将 双螺杆挤出机10个溫区加热到160°C，预热Ih后，下料挤出造粒；然后，将造出的粒子放于 50°C鼓风烘箱溫中干燥比，得改性的PPC产品。 阳〇2引 实施例六 在装有机械揽拌、溫度计和回流冷凝器的1吨反应蓋中，加入二径甲基丙酸482Kg和季 戊四醇122Kg，加入3Kg辛酸亚锡催化剂，于氮气保护下，加热至160°C，反应化；在抽真空 条件下，继续反应，当反应的酸值小于30mgKOH/g，反应结束，冷却，得到无色透明固体，为 第一代端径基超支化聚醋，记作皿PE-10，端径基数为8个。 阳0%] 在装有机械揽拌、溫度计和回流冷凝器的1吨反应蓋中，加入225Kg皿阳-10和 402Kg二径甲基丙酸，加入3. 135Kg对甲苯横酸，于氮气保护下，加热至160°C，反应4h;在 抽真空条件下，继续反应，当反应的酸值小于30mg KOH/g，反应结束，冷却，得到无色透明固 体，为第二