一种高耐紫外线聚碳酸酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高耐紫外线聚碳酸酯的制备方法，属于聚碳酸酯制备技术领域。
【背景技术】
[0002]聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。目前应用最广的为芳香族聚碳酸酯，获得了工业化生产。芳香族聚碳酸酯具有光学性能优异、尺寸稳定性好等结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94 V-O级阻燃性能。应用于玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。但聚碳酸酯不耐紫外光，长期暴露于紫外线中会发黄，一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。因此，研究出一种提高聚碳酸酯耐紫外线的方法，无论在理论上和实践上都具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题:针对聚碳酸酯不耐紫外光，长期暴露于紫外线中会老化、降解，导致使用时机械性能降低的弊端，提供了一种高耐紫外线聚碳酸酯的制备方法，本发明通过取双酚A和二氯甲烷溶液混合得液相，取氧氯化碳、四氯化碳、氯气、臭氧和过氧化氢气体混合得气相，将气相通入液相中，程序升温中提高紫外线强度，加入聚乙烯熔融物反应，待聚合物无任何变化，挤出造粒干燥制得，达到提高耐紫外线和机械性能的目的，具有较高的表面硬度；该方法制备简单，适合大规模工业化生产。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)按重量份数比计，取30?65份双酚A、20?30份的质量浓度为50%的氢氧化钠溶液和15?40份二氯甲烷溶液，在转速为500?700r/min下，依次加入并搅拌混合均匀，得液相备用；
(2)按体积份数比计，取20?40份氧氯化碳、10?20份臭氧、20?30份四氯化碳、10?15份氯气和5?10份过氧化氢气体，分别通入密闭的容器中混合，在70?90mW/m3的紫外线强度下，照射3?5h，得气相备用；
(3)取废弃的化肥袋，放入质量分数为5?10%的氯化钠溶液中浸泡30?40min后，用水清洗I?2次，去除污渍和杂质，再加入5%的漂白粉浸泡30?40min，去除化肥袋上的字迹，待处理完成后将化肥袋抽丝，置于150?160°C下熔融20?30min，得聚乙烯熔融物；
(4)将备用的液相置于反应釜中，通入备用的气相并加入体系总质量1%的三乙胺催化剂，以15°C /min速度程序升温至150?170°C，同时按每分钟提高2mW/m3增强紫外线强度至90?110mW/m3，反应I?2h后，加入上述所得的聚乙稀恪融物，并再次升温至180?190°C，保证紫外光照强度不变，反应3?4h ; (5)待反应3?4h后，取反应釜内样品进行检测，若在紫外线强度为90?110mW/m3照射下缓慢发黄，则继续通入上述备用的气相，反应Ih后重新检测，直至聚合物在90?llOmW/m3紫外线照射下无任何变化为止，即可继续保温搅拌反应5?7h，搅拌反应完成后取出并置于双螺杆挤出机中挤出造粒，再置于105?110°C的烘箱中干燥I?3h，待干燥完成后，自然冷却至室温，即制得一种高耐紫外线聚碳酸酯。
[0005]本发明的应用方法:将制得的高耐紫外线聚碳酸酯在吹膜机中成型，制得汽车挡风玻璃，所得产品表面硬度达5?7H，可耐紫外线强度90?110mW/m3，具有较高的耐紫外线和机械性能，使用4?6年不变形不变色。
[0006]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明通入臭氧等气体，适应紫外线强度照射，加入聚乙烯熔融物制得聚碳酸酯，达到提高耐紫外线和机械性能的目的，具有较高的表面硬度，表面硬度达5?7H ;
(2)本发明制备简单，成本低。
【具体实施方式】
[0007]首先按重量份数比计，取30?65份双酚A、20?30份的质量浓度为50%的氢氧化钠溶液和15?40份二氯甲烷溶液，在转速为500?700r/min下，依次加入并搅拌混合均匀，得液相备用；再按体积份数比计，取20?40份氧氯化碳、10?20份臭氧、20?30份四氯化碳、10?15份氯气和5?10份过氧化氢气体，分别通入密闭的容器中混合，在70?90mW/m3的紫外线强度下，照射3?5h，得气相备用；然后取废弃的化肥袋，放入质量分数为5?10%的氯化钠溶液中浸泡30?40min后，用水清洗I?2次，去除污渍和杂质，再加入5%的漂白粉浸泡30?40min，去除化肥袋上的字迹，待处理完成后将化肥袋抽丝，置于150?160°C下熔融20?30min，得聚乙烯熔融物；再将备用的液相置于反应釜中，通入备用的气相并加入体系总质量1%的三乙胺催化剂，以15°C /min速度程序升温至150?170°C，同时按每分钟提高2mW/m3增强紫外线强度至90?110mW/m3，反应I?2h后，加入上述所得的聚乙烯熔融物，并再次升温至180?190°C，保证紫外光照强度不变，反应3?4h ;最后待反应3?4h后，取反应釜内样品进行检测，若在紫外线强度为90?llOmW/m3照射下缓慢发黄，则继续通入上述备用的气相，反应Ih后重新检测，直至聚合物在90?110mW/m3紫外线照射下无任何变化为止，即可继续保温搅拌反应5?7h，搅拌反应完成后取出并置于双螺杆挤出机中挤出造粒，再置于105?110°C的烘箱中干燥I?3h，待干燥完成后，自然冷却至室温，即制得一种高耐紫外线聚碳酸酯。
[0008]实例I
首先按重量份数比计，取45份双酚A、25份的质量浓度为50%的氢氧化钠溶液和30份二氯甲烷溶液，在转速为500r/min下，依次加入并搅拌混合均匀，得液相备用；再按体积份数比计，取40份氧氯化碳、15份臭氧、25份四氯化碳、12份氯气和8份过氧化氢气体，分别通入密闭的容器中混合，在70mW/m3的紫外线强度下，照射3h，得气相备用；然后取废弃的化肥袋，放入质量分数为5%的氯化钠溶液中浸泡30min后，用水清洗I次，去除污渍和杂质，再加入5%的漂白粉浸泡30min，去除化肥袋上的字迹，待处理完成后将化肥袋抽丝，置于150°C下熔融20min，得聚乙烯熔融物；再将备用的液相置于反应釜中，通入备用的气相并加入体系总质量1%的三乙胺催化剂，以15°C /min速度程序升温至150°C，同时按每分钟提高2mW/m3增强紫外线强度至90mW/m3，反应Ih后，加入上述所得的聚乙烯熔融物，并再次升温至180°C，保证紫外光照强度不变，反应3h ;最后待反应3h