用於聚碳酸酯改性中的複合助劑的製備方法與流程

2023-10-16 22:10:34 1

本發明屬於高分子材料助劑技術領域，通過添加不同品種、不同功能、不同劑量的各種助劑來實現高分子材料聚碳酸酯的性能改善。本發明複合助劑可適用於如聚碳酸酯、聚酯、聚醯胺工程塑料以及聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯通用塑料等聚合物，是涉及一種用於聚碳酸酯改性中複合助劑的製備方法。

背景技術：

長期以來聚碳酸酯(簡稱pc)被廣泛用於建材行業、汽車製造業、醫療器械和航空航天等領域。由於聚碳酸酯結構上的特殊性，現已成為聚碳酸酯、聚甲醛、聚醯胺、熱塑料性聚酯、改性聚苯醚等五大工程塑料中增長速度最快、繼尼龍之後的第二大工程塑料。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗衝擊，阻燃bi級，耐弱酸，耐弱鹼，耐中性油，不耐紫外光，不耐強鹼，耐水解穩定性不夠高，對缺口敏感，耐有機化學品性，耐刮痕性較差，長期暴露於紫外線中會發黃。因此採用各種技術對聚碳酸酯進行改性，就顯得尤為重要。改性後的pc材料，具有更大應用價值和更廣闊的應用範疇。在橡塑行業，利用紫外線吸收劑可以廣泛吸收紫外線，揮發性低等特性，在透明製品及高溫加工的工程塑料中尤具效果。紫外線吸收劑應用到工程塑料作助劑的主要作用是：改善塑料製品抗黃變和抗光老化性能，提高塑料製品的光穩定性。一般紫外線吸收劑與抗氧劑並用，具有很好的協同作用。因此，將紫外線吸收劑與其他高分子助劑進行復配，可充分發揮材料的協同效應，使聚碳酸酯具有較高的抗氧性和抗光老性的同時，又大大提高聚碳酸酯的熱穩定性。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種複合助劑，其添加於聚碳酸酯中後可有效改善製品的抗氧化性，抗光老化性，抗衝擊性和耐磨性。本發明的另一目的是提供該複合助劑的製備方法。

本發明複合助劑中含有質量份數40-50份抗氧劑。如受阻酚類：2,6-三級丁基-4-甲基苯酚或雙-(3,5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚。抗氧劑又被稱為「防老劑」，主要目的是延緩聚碳酸酯的氧化過程和速度，阻止其老化，保持材料的優良性能，使其能順利進行加工，延長製品的使用壽命。

本發明複合助劑中含有質量份數40-50份的助抗氧劑。如硫代二丙酸雙酯類輔助抗氧劑雙十二碳醇酯或雙十四碳醇酯；或亞磷酸酯類輔助抗氧劑雙十八烷基季戊烯四醇雙亞磷酸酯。各種抗氧劑之間存在協同作用或對抗作用，實際使用中常根據工程塑料的種類、用途和加工方法，利用各種助劑之長，配合使用，以生產協同效應。不僅可以提高產品性能，增強抗氧效果，還可降低成本。

本發明複合助劑中含有質量份數10-15份紫外線吸收劑，如三嗪類紫外線吸收劑2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚或2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-正己烷氧基苯酚或苯並三唑類紫外線吸收劑2-(2'-羥基-3'-特丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯並三唑或2-(2-羥基-3,5-二叔戊基苯基)苯並三唑。紫外線吸收劑可選擇性地吸收高能量的紫外線，使之變成無害的能量而釋放或消耗。苯並三唑類紫外線吸收劑是目前國內應用較多的一個品種。但三嗪類紫外線吸收劑的應用效果明顯優於苯並三唑類紫外線吸收劑。特別是紫外線吸收劑uv-1577是一種新型均三嗪類紫外線吸收劑，具有非常低的揮發性，與聚合物及其他添加劑相容性很好，特別適用於工程塑料，聚碳酸酯等材料，提高製品的持久光穩定效果。

本發明複合助劑中含有質量份數1-5份的螢光增白劑。如苯並噁唑類螢光增白劑2,2'-(4,4'-二苯乙烯基-)雙苯並噁唑或2,5-雙-(5-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩。螢光增白劑是一種螢光染料，它可以吸收不可見的紫外光轉換為能量較低的藍紫光，抵消基質中不想要的微黃色，從而使製品在視覺上產生潔白、耀目的效果，提高了製品的美觀性。

將上述各組份原料按如下比例（質量份數）：

抗氧劑40-50份

助抗氧劑40-50份

紫外線吸收劑10-15份

螢光增白劑1-5份

在高混機中充分混合，攪拌均勻，取攪拌均勻後的各組分造粒，得到顆粒，將得到的顆粒過篩，即可得到用於聚碳酸酯改性的複合助劑。該複合助劑通過各個助劑之間的協同效應，有效降低了總的添加使用量。

複合助劑具有以下性能：

（1）具有與聚合物良好的相容性，並且在加工溫度下穩定；

（2）具備良好的光穩定性，抗氧化性和防止製品光降解等；

（3）可提高製品耐候性和熱穩定性；

（4）具有無臭、無味、無毒、不汙染環境的特點；

（5）具有原料成本低，使用效率高等。

本發明的主要技術特徵是在複合助劑中引入抗氧劑、助抗氧劑、紫外線吸收劑和螢光增白劑全面提高了聚碳酸酯的抗氧化性和抗光老化性，提高了聚碳酸酯的表面性能，具有良好的耐候性和熱穩定性，保持了材料的優良性能，延長了製品的使用壽命。大幅度提高產品性能的同時，還降低產品的成本。

本發明的複合助劑主要用於聚碳酸酯的改性，聚碳酸酯的應用開發是向高複合、高功能、專用化、系列化方向發展。聚碳酸酯在建材行業、汽車製造業、醫療器械、航空航天、包裝和電子電器等領域都有極高的使用價值和極大的市場活力。

具體實施方式

下面結合實例對本發明的技術方案及效果作進一步的描述。

實施例一：製備複合助劑：將質量分數46份的抗氧劑，質量分數46份的助抗氧劑，質量分數6份的紫外線吸收劑和質量分數2份的螢光增白劑在高混機中充分混合攪拌均勻，將各組分造粒，並將得到的顆粒過篩，得到用於聚碳酸酯改性的複合助劑。該複合助劑對聚碳酸酯性能的改善情況見附表1。

實施例二：製備複合助劑：將質量分數40份的抗氧劑，質量分數40份的助抗氧劑，質量分數15份的紫外線吸收劑，質量分數5份的螢光增白劑在高混機中充分混合攪拌均勻，將各組分造粒，並將得到的顆粒過篩，得到用於聚碳酸酯改性的複合助劑。該複合助劑對聚碳酸酯性能的改善情況見附表1。

實施例三：製備複合助劑：將質量分數44份的抗氧劑，質量分數44份的助抗氧劑，質量分數10份的紫外線吸收劑，質量分數2份的螢光增白劑在高混機中充分混合攪拌均勻，將各組分造粒，並將得到的顆粒過篩，得到用於聚碳酸酯改性的複合助劑。該複合助劑對聚碳酸酯性能的改善情況見附表1。

附表1