专利名称：二氧化碳—环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种二氧化碳一环氧丙垸共聚物与聚己内酯共混物及制备方法，属于聚合物加工领域。
背景技术：
环境污染是当今社会面临的亟待解决的问题之一。二氧化碳是许多工业领域所产生的废气，排放到大气层中，不仅对造成了环境污染，而且也是碳资源的浪费，二氧化碳一环氧丙烷共聚物(PPC)的原料之一是二氧化碳，通过二氧化碳与环氧丙烷共聚反应可以固定二氧化碳；同时所得到的共聚物是一种无毒无味、阻隔性能优异的无色固体，且该共聚物具有完全生物降解的特性，可以代替普通塑料解决"白色污染"问题，因此具有双环保作用。实现二氧化碳一环氧丙烷聚合反应的工业化生产和共聚物的市场化推广是企业家和化学工程师
的追求的目标。蒙西集团于2002年率先实现年产3000吨的中试化工业生产(专利公开号CN1827623A; CN1895775A; CN1844189A; CN1806975A; CN2865843Y)并把产品初步推向了市场。
二氧化碳一环氧丙烷共聚物是非晶态聚合物，玻璃化温度在35。C左右，在温度在35'C以上时，其贮存和运输过程中容易结块，并且对下游厂家的应用带来影响，阻碍其市场化推广。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种性能优异且完全能够生物降解的二氧化碳一环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物及制备方法。
本发明的二氧化碳一环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物其原料组成是二氧化碳一环氧丙垸共聚物(PPC)、聚己内酯(PCL)、封端剂、润滑剂和轻质碳酸钙，其中按质量比PCL
与PPC的比例为5 30 : 100，轻质碳酸钙与PPC的比例为1 20 : 100，封端剂与PPC的比例为0. 2 5 : 100，润滑剂与轻质碳酸钙的比例为0. 5 30 : 100。所述封端剂为马来酸酐；
所述润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油中的一种或两者的混合物；所述轻质碳酸钙的颗粒大小在700 4000目，且经过亲油改性。
3具体方法为在高速搅拌机中按比例加入PPC、 PCL、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸
钙，在不高于35'C下进行冷混，在不超过35'C的情况下搅拌5到10分钟，然后把冷混料在 螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的温度不超过17(TC。
本发明的原理在于PCL的柔韧性较好，软化温度在55'C以上，性能与PPC接近，且与 PPC的相容性较好，PPC与PCL共混可以使其优异性能互补且提高PPC的玻璃化温度。加入 少量的改性轻质碳酸钙能保证在混合过程中PPC不结块且混合均匀，同时可以提高共混物的 性能和降低成本；加入封端剂为了保证PPC在加工过程中不进行拉链式热分解；加入润滑剂 是为了加工工艺的顺畅，提高加工效率；挤出造粒的温度不超过17(TC可以保证在加工过程 中PPC不热分解或分解很少。
本发明的优点是本发明的产品性能优异且完全能够生物降解；本发明的方法的工艺简 单、设备普通。工艺只有冷混和挤出造粒两个步骤；所使用的设备为非常普通的高速搅拌机 和双螺杆挤出机或单螺杆挤出机，非常适宜工业化生产，加工出的粒料性能优异，可用于吹 膜，挤出片材、板材，吸塑和发泡等。有利于市场化推广。
本发明方法所使用的原材料简单易得。PCL价格相对较低，分子量在6万以上都能使用， 在市场上很容易买到；轻质碳酸钙市场上的颗粒大小在700 4000目的普通产品就能使用；
所加入的加工助剂只有两种，且选用的是非常普通易得的常用助剂。
具体实施例方式
实施例h
称取PPC (蒙西高新技术集团公司生产，玻璃化温度为35°C) 2000克，马来酸酐20克， 轻质碳酸钙(颗粒大小为800目)20克，硬酯酸2克，PCL为100克，分别加入到高速搅拌 机中，在不超过35'C的情况下搅拌5 10分钟；放出冷混料，用单螺杆挤出机或双螺杆挤出 机进行挤出造粒，各区的加热温度根据挤出情况设置，最高不超过170°C。得到的粒料用差 示扫描量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为52.2'C。
实施例2:
称取PPC (同实施例l) 2000克，马来酸酐30克，轻质碳酸钙(颗粒大小为1250目) 50克，环氧大豆油10克，PCL为200克，冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到的粒料用差 示扫描量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为57.9'C。
实施例3:
称取PPC (同实施例l) 2000克，马来酸酐20克，轻质碳酸韩(颗粒大小为1250目)100克，硬酯酸20克，PCL为300克，冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到的粒料用差示扫描-量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为58.3'C。 实施例4:
称取PPC (同实施例l) 2000克，马来酸酐30克，轻质碳酸钙(颗粒大小为800目) 100克，环氧大豆油20克，PCL为400克，冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到的粒料用 差示扫描量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为58.7'C。
实施例5:
称取PPC (同实施例l) 2000克，马来酸酐20克，轻质碳酸钙(颗粒大小为800目) 200克，硬酯酸30克，PCL为500克，冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到的粒料用差示
扫描量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为59.rc。 实施例6:
称取PPC (同实施例l) 2000克，马来酸酐30克，轻质碳酸钙(颗粒大小为1250目) 200克，环氧大豆油40克，PCL为600克，冷混和挤出造粒情况同实施例1。得到的粒料用 差示扫描量热计(DSC)进行测量，得玻璃化温度为59.7'C。
以上实施例中硬脂酸和环氧大豆油均可被环氧大豆油或硬脂酸与环氧大豆油的混合物 替代，其中硬脂酸与环氧大豆油混合比例不限。
权利要求
1、二氧化碳—环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物，其特征是共混物的原料组成是二氧化碳—环氧丙烷共聚物(PPC)、聚己内酯(PCL)、封端剂、润滑剂和轻质碳酸钙，其中按质量比PCL与PPC的比例为5～30∶100，轻质碳酸钙与PPC的比例为1～20∶100，封端剂与PPC的比例为0.2～5∶100，润滑剂与轻质碳酸钙的比例为0.5～30∶100。
2、 根据权利要求1所述的二氧化碳一环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物，其特征 是封端剂为马来酸酐。
3、 根据权利要求1所述的二氧化碳一环氧丙垸共聚物与聚己内酯共混物，其特征是润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油中的一种或两者的混合物。
4、 根据权利要求1所述的二氧化碳一环氧丙垸共聚物与聚己内酯共混物，其特征 是轻质碳酸钙的颗粒大小在700 4000目，且经过亲油改性。
5、 一种如权利要求1所述的二氧化碳一环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物的制备 方法，其特征是在高速搅拌机中按比例加入PPC、 PCL、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙， 在不高于35'C下进行冷混，然后把冷混料在螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的温度不超 过170°C。
全文摘要
本发明涉及一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物与聚己内酯共混物及制备方法，共混物由PPC、PCL、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙组成。制备方法为把这几种物质按一定比例在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下进行冷混，然后把冷混料在螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的温度不超过170℃。其优点是本发明所得共混物完全生物降解。原材料易得，设备普通，加工工艺简单，非常适宜工业化生产。
文档编号C08L69/00GK101486832SQ20081017952
公开日2009年7月22日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者刘埃林, 张光军, 汪英杰, 牛丽刚, 王红霞, 白景峰, 昊 蒙, 赵全胜, 陈有业 申请人:内蒙古蒙西高新技术集团有限公司