专利名称：一种聚碳酸酯防老化方法
技术领域：
本发明属高分子材料改性领域，涉及一种聚碳酸酯防老化方法。
背景技术：
双酚A型聚碳酸酯是一种被广泛应用的高分子工程塑料，这主要基于它优良的耐冲击、耐蠕变和耐应力开裂等性能。但是，聚碳酸酯在储存、加工及使用过程中会因户外强烈的紫外光作用，发生性能老化，表面龟裂、泛黄，性能劣化，影响使用。
目前，在聚碳酸酯防老化方面的大部分专利和研究著作，基本上都是属于预防聚碳酸酯在成型加工时发生分子量降低、物理机械性能变坏和发黄的过程的。而防止聚碳酸酯在使用过程中的老化涉及很少，一般通过以下途径实现一是添加有机小分子紫外光吸收剂，如二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类(化学工业部合成材料老化研究所，高分子材料老化与防老化，化学工业出版社，1979398～400)，这类小分子助剂在使用过程中容易发生迁移；二是在聚碳酸酯中添加无机的纳米二氧化钛或者炭黑(于明，聚碳酸酯的老化及防老化，工程塑料应用，1980(01)37，43～50)，它们与聚碳酸酯的相容性不好，使用范围受到了限制；三是在聚碳酸酯表明涂覆一层保护膜(高晓霏，张立，任圣平，防止光盘级聚碳酸酯老化技术的研究，塑料，2005(6)，3438～40，44)，这种方法需二次加工，工艺复杂。
发明内容
本发明的目的是针对上述聚碳酸酯防老化方面存在的问题，提供一种聚碳酸酯防老化新方法，即在聚碳酸酯中加入具有自主知识产权的聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子，这种复合粒子既能与聚碳酸酯很好相容，又能提高聚碳酸酯的抗老化性能。
本发明的目的由以下技术措施实施在100份聚碳酸酯中加入1～10份聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，获得由复合粒子改性的聚碳酸酯材料。复合粒子的加入有效改善了聚碳酸酯的防老化性能。
本发明有以下优点 纳米TiO2具有优异的紫外光屏蔽性能且耐热性好，在成型加工过程中不会分解，而聚丙烯酸酯耐光性、耐水性好，结构性能的可设计性强。将二者制备为复合粒子后，可通过聚丙烯酸酯与聚碳酸酯的协同作用促进纳米TiO2在聚碳酸酯基体树脂中的分散，提高二者的相容性，最终提高聚碳酸酯的耐老化性能。
室内模拟气候老化800h后，改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率分别为67.4MPa和44.7％，保持率分别为104.6％和66.4％，而未改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率分别为60.8MPa和11.8％，保持率分别为92.9％和34.1％。
江津、尉犁、拉萨户外老化1年后，改性聚碳酸酯的拉伸强度分别为67.74MPa、66.07MPa、57.1MPa，断裂伸长率分别为18.69％、18.96％、2.08％。高于未改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率(江津、尉犁、拉萨户外老化一年后，未改性聚碳酸酯的拉伸强度分别为40.44MPa、36.19MPa、32.12MPa，断裂伸长率分别为0.72％、0.5％、0.26％)。
四
图1为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯拉伸强度随室内模拟气候老化时间变化图 图2为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯断裂伸长率随室内模拟气候老化时间变化图 图3为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯户外老化1年拉伸强度比较图 图4为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯户外老化1年拉伸强度保持率比较图 图5为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯户外老化1年断裂伸长率比较图 图6为改性聚碳酸酯和未改性聚碳酸酯户外老化1年断裂伸长率的保持率比较图 五、具体实施例 实施例1 在常温常压下，按照聚碳酸酯∶聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子＝100∶3的质量比配料，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，制成标准样条。注塑温度为260℃，模具温度50℃。之后将标准样条分别置于室内模拟气候老化箱和户外曝晒场老化。
实施例2 在常温常压下，按照聚碳酸酯∶聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子＝100∶1的质量比配料，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，制成标准样条。注塑温度为250℃，模具温度50℃。之后将标准样条分别置于室内模拟气候老化箱和户外曝晒场老化。
实施例3 在常温常压下，按照聚碳酸酯∶聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子＝100∶5的质量比配料，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，制成标准样条。注塑温度为265℃，模具温度50℃。之后将标准样条分别置于室内模拟气候老化箱和户外曝晒场老化。
实施例4 在常温常压下，按照聚碳酸酯∶聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子＝100∶8的质量比配料，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，制成标准样条。注塑温度为270℃，模具温度50℃。之后将标准样条分别置于室内模拟气候老化箱和户外曝晒场老化。
实施例5 在常温常压下，按照聚碳酸酯∶聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子＝100∶10的质量比配料，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在275℃。然后用精密注射成型机注射成型，制成标准样条。注塑温度为255℃，模具温度50℃。之后将标准样条分别置于室内模拟气候老化箱和户外曝晒场老化。
权利要求
1、一种聚碳酸酯防老化方法，其特征在于在聚碳酸酯中加入聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子，混合均匀后用双螺杆挤出机混炼挤出造粒，然后用精密注射成型机注射成型，制备得到防老化性能提高的改性聚碳酸酯。
2、按照权利要求1所述聚碳酸酯防老化方法，其特征在于所用复合粒子为具有自主知识产权的聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子，通过聚丙烯酸酯与聚碳酸酯的协同作用，促进TiO2在聚碳酸酯基体树脂中的分散，提高聚碳酸酯防老化性能。
3、按照权利要求1所述聚碳酸酯防老化方法，其特征在于聚碳酸酯∶复合粒子的质量比为100∶1～100∶10。
4、按照权利要求1所述聚碳酸酯防老化方法，其特征在于改性聚碳酸酯材料制备方法为常温常压下，将各组分按比例配料后，在双螺杆挤出机混炼挤出造粒，温度控制在250～300℃。之后在精密注塑机上注塑成型，注塑温度控制在250～270℃。
全文摘要
一种聚碳酸酯防老化方法，属高分子材料改性领域。其特点是通过在100份聚碳酸酯树脂中加入1～10份具有自主知识产权的聚丙烯酸酯/TiO2复合粒子，通过聚丙烯酸酯与聚碳酸酯的协同作用促进纳米TiO2在聚碳酸酯基体树脂中的分散，提高二者的相容性，最终提高聚碳酸酯的耐老化性能。经过室内模拟气候老化800h后，改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率分别为67.4MPa和44.7％，保持率分别为104.6％和66.4％，而未改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率分别为60.8MPa和11.8％，保持率分别为92.9％和34.1％。江津、尉犁、拉萨户外老化1年后，改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率也分别高于未改性聚碳酸酯的拉伸强度和断裂伸长率。
文档编号B29C47/92GK101302333SQ20081004443
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者宜 淡, 韩世民, 杨明娇, 龙 江 申请人:四川大学