专利名称：一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法。
背景技术：
聚丙撑碳酸酯(PPC)又称聚碳酸亚丙酯，是一种环保型生物降解材料，由二氧化碳和环氧丙烷共聚得到。聚丙撑碳酸酯最早由日本科学家井上祥平等人合成(Inoue，S.，Koinuma, H. , Tsuruta, T. , J. Polym. Sci. , Polym. Lett. Ed. , 1969, 7, 287-292.)。聚丙撑碳酸酯材料由于具有固定二氧化碳和可生物降解的特性，因而在包装材料、纤维和非织造物以及医疗卫生领域有着广泛的应用前景。聚丙撑碳酸酯虽具有上述优点，但是与通用塑料相比，聚丙撑碳酸酯具有不结晶、 玻璃化转变温度较低等特点，热稳定性差，导致由该共聚物形成的材料强度、韧性等力学性能较差，加工过程中易降解，室温下易粘连，从而限制了其在包装、食品、医药等领域的应用，其改性研究和应用开发具有非常重要的意义。为了通过提升玻璃化转变温度和热分解温度改善聚丙撑碳酸酯的热稳定性，现有技术多是采用多组分共混改性的方法，例如申请号为200710055513的中国专利文献公开了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的共混物，此种方法是使用PBS对PPC进行改性,提高了 PPC的力学性能和热稳定性。又如CarbohydratePolymers, 2008,71:229-234 :将PPC与甘油塑化的淀粉共混，利用热塑性淀粉提高PPC的力学性能及热稳定性。中山大学招启强的硕士学位论文和招启强等在高分子材料科学与工程，2011，27(5):152-155，发表的论文，以甲苯二异氰酸酯(TDI)作为扩链增容剂通过在熔融共混过程中原位扩链增容的方法制备了 PPC/PLA增容改性共混合金，提高了 PPC的力学强度和耐热性。蒋霞等在中国塑料，2011，25(2) : 72-78，发表的论文，以4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为扩链剂，对聚亚丙基碳酸酯(PPC)进行了熔融扩链改性，MDI提高了 PPC的相对分子质量，促使PPC分子形成长支链甚至发生交联，使得样品熔体黏度变大，熔体弹性增大，熔体强度增力口。中国科学院长春应用化学研究所陶友华的博士学位论文“二氧化碳共聚物链结构控制与性能研究”通过在二氧化碳与环氧丙烷共聚反应中引入少量含有双键的环氧化合物(烯丙基缩水甘油醚)，得到侧链带双键的可交联的PPC。交联的PPC的耐热性能、力学性能与未交联的PPC相比均有显著提高，大幅度提高了共聚物的尺寸稳定性，而且交联后的PPC仍然具有很好的生物降解性能。中国科学院长春应用化学研究所秦玉升的博士学位论文“金属卟啉催化剂下二氧化碳共聚物的合成与辐射改性研究”研究了聚碳酸丙烯酯(PPC)在多官能团单体(PFM)存在下的强化辐射交联效应，发现三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)是最好的强化辐射交联剂，经过辐照交联后的PPC力学和热学性能都得到了极大的改善，交联后的PPC仍然具有很好的降解性能。清华大学王贵林等(中国塑料，2006, 20(2) :61-64)将硅烷偶联剂KH570处理后的羟基磷灰石(HA)与PPC共混制备PPC/HA复合材料，用以提升PPC韧性。上述方法对PPC进行改性后，虽然提高了聚丙撑碳酸酯的热稳定性，但是其拉伸断裂伸长率较低，限制其在薄膜及片材领域的应用。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法，热稳定性好且拉伸断裂伸长率高。本发明提供了一种改性聚丙撑碳酸酯，包括以多苯基多亚甲基多异氰酸酯为交联剂交联的聚丙撑碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. Γ2)；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 : (5 20)。优选的，所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量为3Xl(Tl. 5Χ IO5道尔顿。 优选的，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的数均分子量为8X10，2. 5 X IO4道尔顿。优选的，所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的官能度为2 3。本发明提供了一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法，包括以下步骤(A)将聚丙撑碳酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯共混，挤出，得到交联的聚丙撑碳酸酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. Γ2)；(B)将所述交联聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，挤出，得到改性聚丙撑碳酸酯；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 (5 20)。优选的，所述步骤(A)中，所述挤出温度为12(Tl70°C。优选的，所述步骤(B)中，所述挤出温度为12(Tl70°C。优选的，所述步骤(B)中，所述挤出时的转速为10(Γ300转/分。优选的，所述步骤(A)中，所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量为3Xl(Tl.5X105道尔顿。优选的，所述步骤(B)中，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的数均分子量为8X IO2 2. 5X IO4 道尔顿。与现有技术相比，本发明的改性聚丙撑碳酸酯，包括以多苯基多亚甲基多异氰酸酯为交联剂交联的聚丙撑碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 :(5 20);所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100:(0. I 2)。多苯基多亚甲基多异氰酸酯反应活性高，其可与聚丙撑碳酸酯的活性环氧端基反应，达到对聚丙撑碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撑碳酸酯在共混加工中发生降解，提高改性聚丙撑碳酸酯的热稳定性。多苯基多亚甲基多异氰酸酯还可以与聚丙撑碳酸酯发生轻度交联，提高链缠结密度，从而提高了改性聚丙撑碳酸酯的力学性能。同时，聚己二酸1，2-丙二醇酯分子链柔性好，其与交联聚丙撑碳酸酯混合可提高改性聚丙撑碳酸酯的柔韧性，从而提高了改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率。另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯具有生物降解性和透明性，两者对聚丙撑碳酸酯改性后，得到的改性聚丙撑碳酸酯透明性好，可完全生物降解。实验结果表明，本发明的改性聚丙撑碳酸酯的热分解温度为21(T290°C，拉伸断裂伸长率为500% 800%。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例公开了一种改性聚丙撑碳酸酯，包括以多苯基多亚甲基多异氰酸酯为交联剂交联的聚丙撑碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. Γ2)；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 : (5 20)。在本发明中，改性 聚丙撑碳酸酯包括交联的聚丙撑碳酸酯，所述交联的聚丙撑碳酸酯由多苯基多亚甲基多异氰酸酯与聚丙撑酯交联得到。所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量优选为3X l(Tl. 5 X IO5道尔顿，更优选为6Χ l(Tl X IO5道尔顿。聚丙撑碳酸酯的数均分子量过高则其粘度会增加，增加与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的共混难度，若其数均分子量过低，则拉伸强度，断裂伸长率等力学性能大大降低。本发明对所述聚丙撑碳酸酯的来源没有特殊限制，由市场购买即可。所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯是一种多官能度异氰酸酯，反应活性高，使用其作为交联剂加入原料中可以将聚丙撑碳酸酯轻度交联，提高聚丙撑碳酸酯的分子量；同时，不损害聚丙撑碳酸酯的透明性，因而被其交联后的聚丙撑碳酸酯材料仍可保持较高的透明度。因此，使用多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为聚丙撑碳酸酯的交联剂可在提高聚丙撑碳酸酯玻璃化转变温度的同时提高材料的力学性能，并保持透明性和可生物降解性。并且，交联剂多苯基多亚甲基多异氰酸酯可与聚丙撑碳酸酯的活性环氧端基反应，从而达到对聚丙撑碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撑碳酸酯在共混加工过程发生降解，提高材料的热稳定性。可将聚丙撑碳酸酯的热分解温度由207°C提高到286°C，进而扩展了聚丙撑碳酸酯材料的应用空间。所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的官能度优选为疒3。本发明对所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的来源没有特殊限制，由市场购买即可。所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0.广2)，优选为100 :(0. 5^1. 5)。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯做为增塑剂提高聚丙撑碳酸酯的韧性，由于其分子链柔性好，使用其作为增塑剂加入原料中，可以提高聚丙撑碳酸酯的柔韧性，并且其与聚丙撑碳酸酯具有较好的相容性，本发明可通过调整聚己二酸1，2-丙二醇酯的含量调控聚丙撑碳酸酯的加工流动性；另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯也是一种透明材料且与聚丙撑碳酸酯的折光指数相近，因而将其与聚丙撑碳酸酯共混后的材料仍可保持较高的透明度；同时，聚己二酸1，2-丙二醇酯是一种可完全生物降解的化合物，因而将其与聚丙撑碳酸酯共混后的材料仍可完全生物降解。因此，使用聚己二酸1，2-丙二醇酯作为聚丙撑碳酸酯的增塑剂可在提高聚丙撑碳酸酯韧性的同时不影响材料原有的透明性和完全生物降解性。本发明对所述聚己二酸1，2_丙二醇酯的来源没有特殊限制，可以由市场购买也可以按照本领域技术人员熟知的方法制备。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的数均分子量优选为8X 1(Τ2.5Χ104道尔顿，更优选为1Χ1(Τ2Χ104道尔顿。所述聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 :(5 20)，优选为100 :(10 15)。本发明还提供一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法，包括以下步骤 (A)将聚丙撑碳酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯共混，挤出，得到交联的聚丙撑碳酸酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. Γ2)；
(B)将所述交联聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，挤出，得到改性聚丙撑碳酸酯；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 (5 20)。本发明中，由多苯基多亚甲基多异氰酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯对聚丙撑碳酸酯进行改性。所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量优选为3X IO4UX IO5道尔顿，，更优选为6X IO4IX IO5道尔顿。聚丙撑碳酸酯的数均分子量过高则其粘度会增加，增加与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的共混难度，若其数均分子量过低，则拉伸强度，断裂伸长率等力学性能大大降低。本发明对所述聚丙撑碳酸酯的来源没有特殊限制，由市场购买即可。所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯是一种多官能度异氰酸酯，反应活性高，使用其作为交联剂加入原料中可以将聚丙撑碳酸酯轻度交联，提高聚丙撑碳酸酯的分子量；同时，不损害聚丙撑碳酸酯的透明性，因而被其交联后的聚丙撑碳酸酯材料仍可保持较高的透明度。因此，使用多苯基多亚甲基多异氰酸酯作为聚丙撑碳酸酯的交联剂可在提高聚丙撑碳 酸酯玻璃化转变温度的同时提高材料的力学性能，并保持透明性和可生物降解性。并且，交联剂多苯基多亚甲基多异氰酸酯可与聚丙撑碳酸酯的活性环氧端基反应，从而达到对聚丙撑碳酸酯的封端效果，阻止聚丙撑碳酸酯在共混加工过程发生降解，提高材料的热稳定性。可将聚丙撑碳酸酯的热分解温度由207°C提高到286°C，进而扩展了聚丙撑碳酸酯材料的应用空间。所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的官能度优选为疒3。本发明对所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的来源没有特殊限制，由市场购买即可。所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 (0.广2)，优选为100 (0. 5 I. 5)。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯做为增塑剂提高聚丙撑碳酸酯的韧性，由于其分子链柔性好，使用其作为增塑剂加入原料中，可以提高聚丙撑碳酸酯的柔韧性，并且其与聚丙撑碳酸酯具有较好的相容性，本发明可通过调整聚己二酸1，2-丙二醇酯的含量调控聚丙撑碳酸酯的加工流动性；另外，聚己二酸1，2-丙二醇酯也是一种透明材料且与聚丙撑碳酸酯的折光指数相近，因而将其与聚丙撑碳酸酯共混后的材料仍可保持较高的透明度；同时，聚己二酸1，2-丙二醇酯是一种可完全生物降解的化合物，因而将其与聚丙撑碳酸酯共混后的材料仍可完全生物降解。因此，使用聚己二酸1，2-丙二醇酯作为聚丙撑碳酸酯的增塑剂可在提高聚丙撑碳酸酯韧性的同时不影响材料原有的透明性和完全生物降解性。本发明对所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的来源没有特殊限制，可以由市场购买也可以按照本领域技术人员熟知的方法制备。所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的数均分子量优选为8X 1(Τ2.5Χ104道尔顿，更优选为1Χ1(Τ2Χ104道尔顿。所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2_丙二醇酯的质量比为100 : (5 20)，优选为100 :(10 15)。在本发明中，首先将聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯共混，挤出，得到交联聚丙撑碳酸酯。所述挤出温度优选为12(T17(TC。对于将聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的共混挤出的方法可以为本领域技术人员熟知的方法，优选在双螺杆挤出机中共混挤出，更优选设置挤出机一区温度为120°C 150°C，二区温度为130°C ^160°C,三区温度为140°C 160°C，四区温度为140°C 160°C，五区温度为140°C 160°C，六区温度为150°C 170°C，七区温度为150 °C 170°C，八区温度为150 °C 170°C，机头温度为1450C ^170°C，螺杆转速优选设为100转/分 300转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。得到交联的聚丙撑碳酸酯后，将其与聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，挤出，得到改性聚丙撑碳酸酯。所述挤出温度优选为12(T170°C。所述挤出时的转速优选为10(Γ300转/分。本发明对所述共混挤出的方式没有特殊限制，优选在双螺杆挤出机中共混挤出，更优选设置挤出机一区温度为120°C 150，二区温度为130°C 160°C，三区温度为140°C 160°C，四区温度为140°C 160°C，五区温度为140°C 160°C，六区温度为150°C 170°C，七区温度为150°C 170°C，八区温度为15(Tl70°C，机头温度为145°C 170°C，螺杆转速优选设为100转/分 300转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
以下实施例中的聚丙撑碳酸酯均由内蒙古蒙西高新技术集团有限公司提供，多苯基多亚甲基多异氰酸酯由靖江市特种粘合剂有限公司提供；聚己二酸1，2-丙二醇酯由长春中科应化特种材料有限公司提供。以下实施例中拉伸性能是GB/T 1010. 3-2006的标准进行测试的；玻璃化转变温度是以美国TA Instruments的DSC Q20型差示扫描量热仪以IO0C /min升温速率测得的；热分解温度是由美国TA Instruments的DSC Q20型差示扫描量热仪以20°C /min升温速率测得的；熔融指数是以吉林大学科教仪器厂μ PXRZ-400C型熔融指数仪在170°C下测得的；挤出机为兰泰塑料机械有限公司SHJ-20螺杆挤出机。实施例I按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯Ig数均分子量为800的聚己二酸1，2_丙二醇酯 50g。将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为120°C，二区温度为130°C，三区温度为140°C，四区温度为140°C，五区温度为140°C°C，六区温度为150°C，七区温度为150°C，八区温度为150°C，机头温度为145°C，螺杆转速设为100转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为120°C，二区温度为130°C，三区温度为140°C，四区温度为140°C，五区温度为140°C，六区温度为150°C，七区温度为150°C，八区温度为150°C，机头温度为145°C，螺杆转速设为100转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例2按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯3g数均分子量为3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 50g
将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为125，二区温度为135°C，三区温度为145°C，四区温度为145°C，五区温度为145°C°C，六区温度为155°C，七区温度为155，八区温度为155°C，机头温度为150°C，螺杆转速设为130转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为125°C，二区温度为135°C，三区温度为145°C，四区温度为145°C，五区温度为145°C，六区温度为155°C，七区温度为155°C，八区温度为155°C，机头温度为150°C，螺杆转速设为140转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。
实施例3按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯5g数均分子量为3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 200g将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为130°C，二区温度为140°C，三区温度为150°C，四区温度为150°C，五区温度为150°C°C，六区温度为160°C，七区温度为160°C，八区温度为160°C，机头温度为155°C，螺杆转速设为160转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为130°C，二区温度为140°C，三区温度为150°C，四区温度为150°C，五区温度为150°C，六区温度为160°C，七区温度为160°C，八区温度为160°C，机头温度为155°C，螺杆转速设为160转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例4按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯7g数均分子量为2. 5万的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165，七区温度为165，八区温度为165°C，机头温度为155°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。
将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165，七区温度为165，八区温度为165，机头温度为160°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例5按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg
多苯基多亚甲基多异氰酸酯IOg数均分子量为7300的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为140°C，二区温度为150°C，三区温度为160°C，四区温度为160°C，五区温度为160°C，六区温度为170°C，七区温度为170°C，八区温度为170°C，机头温度为160°C，螺杆转速设为220转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为140°C，二区温度为150°C，三区温度为160°C，四区温度为160°C，五区温度为160°C，六区温度为170°C，七区温度为170°C，八区温度为170°C，机头温度为165°C，螺杆转速设为220转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例6按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯13g数均分子量为11000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165°C，七区温度为165°C，八区温度为165°C，机头温度为155°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165°C，七区温度为165°C，八区温度为165°C，机头温度为160°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例7按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯15g数均分子量为3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 IOOg将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165°C，七区温度为165°C，八区温度为165°C，机头温度为155°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定 交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165°C，七区温度为165°C，八区温度为165°C，机头温度为160°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例8按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯17g数均分子量为3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155，六区温度为165，七区温度为165，八区温度为165，机头温度为170°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165，七区温度为165，八区温度为165，机头温度为170°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。实施例9按重量称取如下组分聚丙撑碳酸酯IOOOg多苯基多亚甲基多异氰酸酯20g数均分子量为3000的聚己二酸1，2-丙二醇酯 150g
将上述聚丙撑碳酸酯加入搅拌机中，搅拌状态加入多苯基多亚甲基多异氰酸酯，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155，六区温度为165，七区温度为165，八区温度为165，机头温度为155°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到交联聚丙撑碳酸酯。测定交联的聚丙撑碳酸酯的拉伸强度、玻璃化转变温度、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表I。将交联的聚丙撑碳酸酯从主加料口计量加入，同时，用计量泵以侧线进料方式将聚己二酸1，2_丙二醇酯加入到双螺杆挤出机中，设定设置挤出机一区温度为135°C，二区温度为145°C，三区温度为155°C，四区温度为155°C，五区温度为155°C，六区温度为165°C，七区温度为165°C，八区温度为165°C，机头温度为160°C，螺杆转速设为190转/分，挤出水冷牵伸造粒后得到改性聚丙撑碳酸酯。测定改性聚丙撑碳酸酯的拉伸断裂伸长率、热分解温度和熔融指数，测试结果列于表2。表I各实施例制备的交联聚丙撑碳酸酯的性能
实施例拉伸强度玻璃化转变温度热分解温度熔融指数实施例 I 31.1 MPa25.9 Γ217°C 3. Ig/1 Omin
实施例 2 32.3MPa28.3 C232 C 2.2g/10min
实施例 3 33.6MPa30.8 C248iC 1.4g/1Omin
实施例 4 34.9MPa31.TC259°C 1.3g/10mm
实施例 5 36.4MPa31.3 °C2701 1.2g/1 Omin
实施例 6 39.1 MPa31.4'C2750C 0.9g/10min
实施例 7 42.2MPa31.(VC.282 C 0,5 g/IOm in
实施例 8 42.8MPa31.7Γ284Γ 0.4g/10min
实施例 9 44.OM Pa31.8 iC286 iC 0.2g/10min表2各实施例制备的增塑交联改性聚丙撑碳酸酯的性能
实施例拉伸强度拉伸断裂伸长率热分解温度熔融指数
实施例 I9_5MPa 550% 213C2.0g/10min实方匕例210.2MPa 510% 227 'C1.9g/1Omin
权利要求
1.一种改性聚丙撑碳酸酯，包括以多苯基多亚甲基多异氰酸酯为交联剂交联的聚丙撑碳酸酯和聚己二酸1，2-丙二醇酯； 所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. r2> ； 所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 : (5 20)。
2.根据权利要求I所述的改性聚丙撑碳酸酯，其特征在于，所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量为3X10^1. 5X IO5道尔顿。
3.根据权利要求I所述的改性聚丙撑碳酸酯，其特征在于，所述聚己二酸1，2-丙二醇酯的数均分子量为8X 10，2. 5 X IO4道尔顿。
4.根据权利要求I所述的改性聚丙撑碳酸酯，其特征在于，所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯的官能度为2 3。
5.一种改性聚丙撑碳酸酯及其制备方法，包括以下步骤 (A)将聚丙撑碳酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯共混，挤出，得到交联的聚丙撑碳酸酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100 :(0. r2> ； (B)将所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯共混，挤出，得到改性聚丙撑碳酸酯；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1，2-丙二醇酯的质量比为100 : (5 20)。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述挤出温度为12(Tl70°C。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，所述挤出温度为12(Tl70°C。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，所述挤出时的转速为10(T300转/分。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述聚丙撑碳酸酯的数均分子量为3 X IO4^l. 5 X IO5道尔顿。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，所述聚己二酸I,2-丙二醇酯的数均分子量为8 X IO2 2. 5 X IO4道尔顿。
全文摘要
本发明提供一种改性聚丙撑碳酸酯，包括以多苯基多亚甲基多异氰酸酯为交联剂交联的聚丙撑碳酸酯和聚己二酸1,2-丙二醇酯；所述聚丙撑碳酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的质量比为100(0.1~2)；所述交联的聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1,2-丙二醇酯的质量比为100(5~20)。其制备方法为将聚丙撑碳酸酯和多苯基多亚甲基多异氰酸酯共混，挤出，得到交联的聚丙撑碳酸酯；将所述交联聚丙撑碳酸酯与聚己二酸1,2-丙二醇酯共混，挤出，得到改性聚丙撑碳酸酯。本发明的改性聚丙撑碳酸酯热稳定性好，拉伸断裂伸长率高，透明性好，可完全生物降解。
文档编号C08L67/02GK102964801SQ201210562950
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者张会良, 郝艳平, 张贵宝, 刘三荣, 边俊甲, 梁宏玉, 董丽松, 李悦生 申请人:中国科学院长春应用化学研究所