[發明專利]一種聚丙撐碳酸酯合金及其制備方法

有效

• 申請號: 200710055880.2
• 申請日: 2007-07-19
• 公開（公告）號: CN101089044A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 鄧鵬飏;柳美華;鄭曉偉;董麗松;王獻紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K5/524;B29C47/92;B29C45/78;B29C71/04;B29B13/08;C08L83/04
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及一種聚丙撐碳酸酯合金。

背景技術

聚丙撐碳酸酯(PPC)是由二氧化碳與環氧丙烷共聚合成的脂肪族聚碳酸酯，是一種已經成功地實現了工業化的具有生物降解性的新型材料。由于其良好的力學和生物相容性，PPC可以被應用在很多領域。PPC在常溫下時其拉伸強度可達33.2Mpa左右。雖然這樣的強度使其在常溫時可以滿足大部分應用要求，但常溫時PPC十分脆，其斷裂伸長率只有13.4％。因此如何在保持其常溫高強度的同時，大幅度提高其斷裂伸長率，已成為能否擴大PPC應用范圍的一個關鍵性問題。

改善材料脆性的傳統方法是在改性材料中添加橡膠來實現的。1993年中國科學院廣州化學研究所的楊向宏等人在應用化學雜志上發表文章，他們將PPC添加到丁腈橡膠中(應用化學(Chinese?Journalof?Applied?Chemistry)，1993，10(6)：44)，以此來提高丁腈橡膠的強度，此后一系列類似工作被公開發表，如葉曉光等人研究了PPC/丁苯橡膠共混體系(應用化學(Chinese?Journal?of?Applied?Chemistry)，1998，15(5)：74)、廖兵等人研究了PPC/三元乙丙橡膠共混體系(高分子材料科學與工程1999，15(6)，85-97)和龐浩等人研究了PPC/天然橡膠共混體系(高分子材料科學與工程，2002，18(2)，71-73)，但是由于PPC與這些橡膠的相容性差，因此上述研究工作的目的都是用PPC來提高硫化橡膠的強度，而不是利用橡膠來改善PPC脆性。

綜上所述，如何制備有效的相間增容劑，以改善PPC與上述橡膠之間的相容性，是制備高性能PPC合金的關鍵，而這方面的工作迄今未見公開報道。

發明內容

本發明的目的就是針對聚丙撐碳酸酯的斷裂脆性，利用輻射方法，在PPC與橡膠界面層上原位制備兩相接枝或嵌段共聚物，并以此作為相間增容劑，改善橡膠與PPC相間相容性，以此實現在保持PPC常溫時較高強度的同時，大幅度提高其斷裂伸長率，從而拓寬PPC的使用范圍。

本發明提供的一種一種聚丙撐碳酸酯合金的原材料組成的重量配比如下：

聚丙撐碳酸酯為：100；硅橡膠為：1-15，優選重量配比為5-10；封端劑為：0.2-1；乙烯基多官能團單體為：1-10；

所述的硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠或二甲基二乙基硅橡膠；

所述的封端劑是馬來酸酐或者亞磷酸三苯酯；

所述的乙烯基多官能團單體是三烯丙基異氰尿酸酯。

一種聚丙撐碳酸酯合金的制備方法，按下述步驟和條件進行：將按比例稱量好的各種原料混合均勻，混合好的物料加入雙螺桿擠出機中，于100-140℃熔融擠出，模頭溫度130℃，得到母料；母料干燥至含水量小于1.5‰，按照兩條路線成型：路線1為先用Co-60源或電子加速器將其輻照，然后通過注射機注射成型制備制品；路線2為先通過注射機注射成型，成型后的制品再利用Co-60源所述的或電子加速器將其輻照。兩種路線制得的產品性能相同。

用注射機注射成型溫度為105-140℃，噴嘴溫度為135±10℃。

所述的輻照源是Co-60源或電子加速器，劑量為1-10Mrad，且最好的劑量區間為3-7Mrad。

本發明的一種聚丙撐碳酸酯合金，添加硅橡膠來提高PPC的斷裂韌性且保持其常溫時的良好的機械物理性能。本發明的制品的強度略有下降，但與未經本發明的方法的本體材料相比，本發明的材料在常溫下具有較高的拉伸斷裂伸長率，且可以反復加工。

本發明中封端劑的作用是封住PPC的活性端基，保證合金在熱加工過程中不會產生熱裂解，同時其用量又不會對下一步的輻射交聯產生影響；乙烯基多官能團單體的作用是促進合金的室溫輻射交聯，并促進相間增容劑的原位生成。一般認為乙烯基多官能團單體促進交聯的作用機理分為兩步，第一步是在輻照引發的聚合物自由基上發生乙烯基多官能團單體的接枝反應，第二步是接上去的多官能團單體間余下的雙鍵之間發生反應，產生交聯鍵。輻照過程中，聚合物的自由基生成量不會由于多官能團單體的加入而增加，多官能團單體的作用只是與那些不能進行交聯反應而自消自滅的自由基起接枝反應而使其復活，因此加入少量的多官能團單體就可以了。

具體實施方式

實施例1-7