本发明涉及高分子改性材料
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种环境友好型光学级聚碳酸酯及其制备方法。
背景技术：
：聚碳酸酯，是一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，并有较高的耐热性和耐寒性，电性能优良，吸水率低，透光性能好，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中，出现的合成方法颇多，如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、界面缩聚法以及熔融酯交换法等等。由于在聚碳酸酯制备过程中需要使用具有生物毒性的双酚a，且部分合成过程涉及光气及二氯甲烷不符合绿色环保要求，在环保意识日渐加强的当下，研究环境友好型生物基聚碳酸酯是大势所趋。异山梨醇是刚性分子，可由葡萄糖加氢脱水制备得到的生物基二醇，具有手性结构，具有较高的热稳定性。另外由于异山梨醇是生物质的产物，其仲碳羰基比双酚a的酚羰基的活性低，从而在聚合反应后的产物中更容易受到微生物或降解酶的作用而断裂，是极具前景的缩聚生物基单体，已经被证明可以用于替代具有慢毒性的石油基双酚a合成异山梨醇型聚碳酸酯。现有公告号为cn105218802b的中国发明专利公开了一种聚碳酸酯的合成工艺，该工艺中首先将异山梨醇和碳酸二酯添加到混合罐中均匀混合，再将混合好的原料添加到酯交换反应器中，并除去释放的羟基芳基反应产物，酯化完成后，反应产物加入到釜式的预缩聚反应器，并且在其内生成预聚产物，同时连续除去释放的羟基芳基反应产物，最后，将预缩聚反应物加入到带有液压驱动的卧式圆盘缩聚反应器，对预缩聚反应物进行微波处理使其缩聚成聚碳酸酯熔体，从而制备得到异山梨醇型聚碳酸酯。该工艺具有反应速率快、转化率大的优点。虽然异山梨醇聚碳酸酯具有较高的硬度以及一定的耐刮擦性能，但是若长期在室外使用，容易发生热氧老化和光氧老化，在一定温度下，其会与空气中的氧气发生反应而降解，导致内部缺陷，从而对光学性能造成影响；另外，在受到光照的作用下，基体内部会产生自由基，并且在有氧条件下，自由基将诱发高分子链段氧化反应，使得基体发生黄变，从而对其光学性能造成影响。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种环境友好型光学级聚碳酸酯，其具有光学性能稳定的优点。本发明的第二个目的在于提供一种环境友好型光学级聚碳酸酯的制备方法。为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种环境友好型光学级聚碳酸酯，其特征在于，包含如下重量份的组分：异山梨醇型聚碳酸酯100份抗氧化剂0.1-0.4份荧光增白剂ob-10.05份光扩散剂0.5-1.5份润湿剂0.15份紫外线吸收剂0.5份。通过采用上述技术方案，在异山梨醇型聚碳酸酯中添加光扩散剂，由于光扩散剂与异山梨醇型聚碳酸酯的折射率的差异，从而可以改变光的行进路线，达到匀光而又透光的目的,提高产品的雾度。另外，并在此基础上添加荧光增白剂ob-1，荧光增白剂ob-1可以增强基体反射可见光的能力，从而提高产品的白亮度；添加抗氧化剂提高异山梨醇型聚碳酸酯的抗氧化性；再者，通过添加紫外线吸收剂能够吸收紫外线，减少紫外线对异山梨醇型聚碳酸酯的老化，荧光增白剂ob-1含有碳碳双键，紫外线吸收剂也能够减少紫外线对荧光增白剂ob-1的破坏，提高荧光增白剂ob-1在基体内的稳定性。进一步地，所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂uv-p、uv-329中的一种或两种。通过采用上述技术方案，紫外线吸收剂uv-p、uv-329均属于苯并三唑类紫外线吸收剂，吸收强度比较高，具有对紫外线的吸收效果好的优点。进一步地，所述紫外线吸收剂uv-p、uv-329的质量比为1.5：1。通过采用上述技术方案，紫外线吸收剂uv-p、uv-329共同使用，具有很好的协同作用，进一步提高吸收紫外线的作用，提高荧光增白剂ob-1的中碳碳双键的稳定性。进一步地，所述抗氧化剂为抗氧剂1076和抗氧剂168中的一种或两种。通过采用上述技术方案，抗氧剂1076为主抗氧剂，能够捕获机体老化过程中生成的自由基，抗氧剂168能够分解基体因热氧老化产生的聚合物，均能够起到减少基体变黄的效果。进一步地，所述抗氧剂1076和抗氧剂168的质量比为1：1。通过采用上述技术方案，抗氧剂1076和抗氧剂168共同使用，能够使得基体内自由基减少，减少热氧老化的发生，能够显著提高异山梨醇型聚碳酸酯的抗氧化性能。进一步地，所述光扩散剂为有机硅光扩散剂kmp-590。通过采用上述技术方案，有机硅光扩散剂为透明的球形体，具有较低的折光率，能够对穿设过的光源进行折射，从而提高基体的雾度。进一步地，所述润湿剂为液体石蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。通过采用上述技术方案，液体石蜡、季戊四醇硬脂酸酯具有很好的内外润湿性，可以提高加工时的流动性。为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：将异山梨醇型的聚碳酸酯在100℃的温度下干燥8h，使其水分含量小于0.02％；取异山梨醇型聚碳酸酯、抗氧化剂、荧光增白剂、液体石蜡、光扩散剂以及紫外线吸收剂，将其放入高速混料机中，在900rpm的速度下，混合5-10min，得到预混料；采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机长径比为30-36，双螺杆转速为180-220rpm，扭矩75±3％，机筒温度一区40-60℃，二区270±10℃，三区270±10℃，三区260±10℃，四区250±10℃，四区250±10℃，六区250±10℃，七区250±10℃，八区250±10℃，九区260±10℃，将上述预混料加入双螺杆挤出机的料斗，经过挤出、冷却切割、造粒得到产品。综上所述，本发明具有以下有益效果：第一、由于本发明采用在异山梨醇型聚碳酸酯中添加光扩散剂，提高基体的雾度，并且在基体中还添加有荧光增白剂提高基体的白度，由于增加了紫外线吸收剂，能够对紫外线进行吸收，提高基体的耐候性，也能够提高荧光增白剂的耐候性。第二、本发明中紫外线吸收剂优选紫外线吸收剂uv-p和uv-329，能够对270-280nm的紫外光进行吸收，并且能够减少荧光增白剂ob-1上的碳碳双键因紫外光而断裂的可能。本发明的方法，通过将异山梨醇型聚碳酸酯、抗氧化剂、荧光增白剂、液体石蜡、有机硅光扩散剂以及紫外线吸收剂进行混合，并通过双螺杆挤出机进行挤出、冷却、切割、造粒，因此制备出的异山梨醇型聚碳酸酯具有雾度高、耐候性好的效果。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。以下实施例中的液体石蜡选自天津市富宇精细化工有限公司，异山梨醇型聚碳酸酯选自日本三菱durabio，型号为d5360r；抗氧剂1076和抗氧剂168选自巴斯夫有限公司irganox1076和irganox168；荧光增白剂ob-1选自巴斯夫有限公司tinopalob；有机硅光扩散剂kmp-590选自日本信越化学工业株式会社；紫外线吸收剂选自巴斯夫有限公司tinuvinp和tinuvin329。实施例一种环境友好型光学级聚碳酸酯采用如下方法制备而得：(1)将异山梨醇型聚碳酸酯在100℃的温度下干燥8h，使其水分含量小于0.02％；(2)取异山梨醇型聚碳酸酯、抗氧化剂、荧光增白剂、液体石蜡、光扩散剂以及紫外线吸收剂，将其放入高速混料机中，在900rpm的速度下，混合5-10min，得到预混料；(3)采用双螺杆挤出机，双螺杆挤出机长径比为30-36，双螺杆转速为180-220rpm，扭矩75±3％，机筒温度一区40-60℃，二区270±10℃，三区270±10℃，三区260±10℃，四区250±10℃，四区250±10℃，六区250±10℃，七区250±10℃，八区250±10℃，九区260±10℃，将上述预混料加入双螺杆挤出机的料斗，经过挤出、冷却切割、造粒得到产品。实施例1-3以及对比例1-4采用上述的方法制备环境友好型光学级聚碳酸酯，原料用量如表1所示。表1实施例1-3以及对比例1-4的原料用量表实施例4-6以及对比例5-9采用上述的方法制备环境友好型光学级聚碳酸酯，原料用量如表2所示。表2实施例4-6以及对比例5-9的原料用量表性能检测将实施例1-6以及对比例1-9制备的环境友好型光学级聚碳酸酯按照标准尺寸注塑成样条，按照表3的测试方法，进行试验，将测试结果示于表4。表3性能测试方法性能指标测试方法透光率测试iso13468-1雾度测试iso14782氙灯老化iso4892.2-2013蓝光白度测试gb/t17749-2008热氧老化(90℃，5d)gb/t7141-2008熔融指数测定gb/t3682-2000表4实施例1-6以及对比例1-9中聚碳酸酯的性能测试表从表4中可以看出：通过实施例2以及对比例1、2的对比可以看出，抗氧剂1076和抗氧剂168的重量比为1：1时基体具有较好的耐热氧化能力，基体在热氧老化过程中不容易老化变黄，使得透光率的保持率较高。通过实施例2以及对比例3、4的对比可以看出，紫外线吸收剂uv-p与紫外线吸收剂uv-329重量比为1：1时，基体具有较好的抗紫外线能力，经过氙灯老化后，实施例2中的基体的色差值较小，说明颜色变化的较小。通过实施例1、2、3的对比可以看出，随着抗氧剂的含量的增加，基体的耐热氧老化能力增加，透光率的保持率逐渐升高。通过实施例2、4、5以及对比例8的对比可以看出，随着有机硅光扩散剂kmp-590含量的添加，基体的雾度增加，说明有机硅光扩散剂kmp-590能够对光进行折射，达到提高雾度的效果，在对比例8中没有添加有机硅光扩散剂kmp-590，基体的雾度大大减少。通过实施例5以及对比例6、7的对比可以看出，荧光增白剂ob-1的增加能够提高基体的白度，紫外线吸收剂能够提高基体的耐光老化，在没有紫外线吸收剂时，基体经过氙灯老化后色差值达到了11.6，在实施例5中色差值仅为6.2，说明紫外线吸收剂能够对基体以及荧光增白剂ob-1进行保护。通过实施例5、6以及对比例9的对比可以看出，液体石蜡、季戊四醇硬脂酸酯均能够起到提高加工流动性的作用，没有添加润湿剂时，熔融指数大大减少，流动性变差。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12