[發明專利]一種改性聚碳酸亞丙酯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710244533.8
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN108727798A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李禹函;周英輝;程文超;陳瑤;余啟生;陳勝杰;熊值
• 申請（專利權）人: 武漢金發科技有限公司;武漢金發科技企業技術中心有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L79/04;C08G73/06
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵;彭玲

本發明公開了一種改性聚碳酸亞丙酯材料及其制備方法，按重量百分比計，包括如下組分：聚碳酸亞丙酯98%?99.7%；聚多巴胺衍生物0.3%?2%。其制備方法是先制備聚多巴胺衍生物，然后將聚多巴胺衍生物通過溶劑混合添加到聚碳酸亞丙酯基體中，即得。本發明的改性聚碳酸亞丙酯材料在低含量下的5％失重溫度（T_5％）較純聚碳酸亞丙酯可以提高30℃以上，且拉伸強度可達到14MPa以上，楊氏模量可達到700MPa以上，較純的聚碳酸亞丙酯均具有顯著提高。本發明制備的改性聚碳酸亞丙酯材料兼具優良的力學性能、熱穩定性和環境友好性和可降解的特點，可替代實際應用中的一次性使用通用塑料，實現大幅降低白色污染。

技術領域

本發明涉及高分子材料改性技術領域，具體涉及一種改性聚碳酸亞丙酯材料及其制備方法。

背景技術

自從在1969年，聚碳酸亞丙酯（PPC）由環氧丙烷和二氧化碳成功地合成，科學家和工程師對相關的研究就都非常關注。可是盡管聚碳酸亞丙酯的生產已經實現工業化，但卻遠未達到實際應用的地步，因為聚碳酸亞丙酯的主鏈易彎曲，不易結晶，力學性能不足，碳酸酯鍵的鍵能低，熱穩定性較差。

通過與馬來酸酐的共混可以在一定程度上提高力學性能和熱穩定性，但殘留的馬來酸酐不環保。另外，通過調整聚碳酸亞丙酯碳酸酯基團能夠有效地提高熱穩定性，然而，其力學性能卻仍然維持較低水平。中國專利CN201310029498.X公開了在聚碳酸亞丙酯中添加失水山梨醇脂肪酸酯來提高材料的熱穩定性及力學性能，中國專利CN201180059989.8公開了在聚碳酸亞丙酯中添加氨基甲酸酯可以提高材料的熱穩定性及力學性能。

即便聚碳酸亞丙酯具有生物可降解、環境降解的特點，但是其較低的熱穩定性和力學性能限制了它的成型加工和應用周期。因此在保持環境友好的前提下，實現顯著提高熱穩定性和力學性能的目標仍然是巨大的挑戰。

發明內容

為克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種高強度和高熱穩定性的改性聚碳酸亞丙酯材料。

本發明的另一目的在于提供上述改性聚碳酸亞丙酯材料的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種改性聚碳酸亞丙酯材料，按重量百分比計，包括如下組分：

聚碳酸亞丙酯 98%-99.7%；

聚多巴胺衍生物 0.3%-2%。

優選的，所述的改性聚碳酸亞丙酯材料，按重量百分比計，包括如下組分：

聚碳酸亞丙酯 98.5%-99.2%；

聚多巴胺衍生物 0.8%-1.5%。

所述聚多巴胺衍生物的前驅體為多巴胺鹽酸鹽、多巴胺、去腎上腺素、去腎上腺素鹽酸鹽、3,4-二羥基苯丙氨酸、甲基多巴、屈昔多巴、卡比多巴、5-羥基多巴胺、5-羥基多巴胺鹽酸鹽、甲基多巴胺或甲基多巴胺鹽酸鹽中的一種或多種的混合。

所述的改性聚碳酸亞丙酯材料的5％失重溫度T_5%為150℃-255℃，其中，5％失重溫度根據ISO 11358標準在空氣條件，升溫速率10℃/min條件下測試得到。

所述的改性聚碳酸亞丙酯材料的楊氏模量為700MPa-2465MPa，楊氏模量根據ISO527-2標準在拉伸速率1mm/min條件下測試得到。

所述的改性聚碳酸亞丙酯材料的拉伸強度為14 MPa -46 MPa，拉伸強度根據ISO527-2標準在拉伸速率50mm/min條件下測試得到。

本發明還提供了上述的改性聚碳酸亞丙酯材料的制備方法，包括如下步驟：