[發(fā)明專利]一種透明耐熱的聚碳酸酯材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910421979.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN110437596B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇進(jìn);徐慧慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L69/00
• 分類號(hào): C08L69/00;C08L67/03;C08K5/435
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

本發(fā)明公開一種透明耐熱的聚碳酸酯材料及其制備方法，該聚碳酸酯材料為聚碳酸酯、聚芳酯和有機(jī)鹽的共混物。其制備方法是將聚碳酸酯、聚芳酯分別在80～120℃下真空干燥24～48h；將干燥后的聚碳酸酯、聚芳酯和有機(jī)鹽按質(zhì)量比60～90：40～10：0.3～3，加入熔融混煉設(shè)備250～300℃下進(jìn)行熔融混煉，得到混合物；將混合物從熔融混煉設(shè)備中出料，降至常溫，得到聚碳酸酯材料。本發(fā)明中聚碳酸酯材料具有優(yōu)異的透光性和良好的耐熱性能，其制備方法僅需使用常用的熔融混煉設(shè)備，工業(yè)制備簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兼有高透明性和耐熱性的聚碳酸酯復(fù)合物及其制備方法，尤其涉及一種通過有機(jī)鹽改性聚碳酸酯獲得兼具耐熱性和透明性能的聚碳酸酯復(fù)合物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)是一種無(wú)定形、無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)毒而透明的熱塑性聚合物，是唯一具有良好透明性的塑料品種，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性能、耐紫外輻射及耐電綜合性能，耐沖擊強(qiáng)度高，蠕變性小，制品尺寸穩(wěn)定，易增強(qiáng)，無(wú)毒衛(wèi)生，能著色，具有良好的性價(jià)比和化學(xué)修飾、物理改性的潛力，是綜合性能優(yōu)異、用途極為廣泛的重要工程塑料品種。自1988年首篇關(guān)于聚碳酸酯類縮合物發(fā)表，以及1953年德國(guó)拜耳公司首先研制出具有熱塑性和高熔點(diǎn)的聚碳酸酯并于同年申請(qǐng)第一篇聚碳酸酯專利以來(lái)以及隨后1958年后的工業(yè)化，聚碳酸酯作為一種非常重要的工程塑料，在世界塑料市場(chǎng)上占有十分重要的地位。

目前，聚碳酸酯的工業(yè)應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面：1)用于建筑行業(yè)。鑒于其良好的透光性、抗沖擊性、耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無(wú)機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。例如，聚碳酸酯在世界建筑業(yè)上占主導(dǎo)地位，約有1/3用于窗玻璃、商業(yè)櫥窗等玻璃制品。2)用于汽車制造工業(yè)。例如，聚碳酸酯主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在制造照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。尤其在汽車車窗、汽車前車燈以及薄層車頂(諸如德國(guó)拜耳公司首創(chuàng)研發(fā)的聚碳酸酯款eXasis全透明車身)等。目前，世界上許多牌號(hào)的汽車如尼桑、福特、奔馳、沃爾沃等車型均已采用光學(xué)聚碳酸酯材料作為其汽車燈罩材料。3)用于航空、航天領(lǐng)域。在此領(lǐng)域，聚碳酸酯最初只是用于飛機(jī)的座艙罩和擋風(fēng)玻璃的制作。隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)飛機(jī)和航天器中各部件的要求不斷提高，使得聚碳酸酯在該領(lǐng)域的應(yīng)用日趨增加。僅1架波音747型飛機(jī)上所用聚碳酸酯部件就達(dá)2500個(gè)之多，單機(jī)耗用聚碳酸酯數(shù)量近2t。在宇宙飛船上則采用了數(shù)百個(gè)不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯部件及宇航員的防護(hù)用品等。4)用于電子電器領(lǐng)域。聚碳酸酯主要用于生產(chǎn)各種食品加工機(jī)械、電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對(duì)于零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)和彩色電視機(jī)中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價(jià)值。5)用于光學(xué)透鏡領(lǐng)域。采用光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制作的光學(xué)透鏡不僅可用于制造照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡及光學(xué)測(cè)試儀器等，還可用于制造電影投影機(jī)透鏡、復(fù)印機(jī)透鏡、紅外自動(dòng)調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機(jī)透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等，其應(yīng)用市場(chǎng)極為廣闊。此外，聚碳酸酯在光學(xué)透鏡方面的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽(yáng)鏡、安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料等。6)用于光盤的基礎(chǔ)材料。聚碳酸酯作為光盤基材在全球大量使用，不僅可以制備CD、VCD、DVD光盤，還可用做高密度記錄光盤的基材，尤其是聚碳酸酯與苯乙烯接枝生成的共聚物具有極佳的效果。7)用于包裝領(lǐng)域等。

值得注意的是，在上述聚碳酸酯的廣泛應(yīng)用中，有兩方面的內(nèi)容需要在研發(fā)聚碳酸酯材料中得到考慮：第一，聚碳酸酯材料的透明性問題。第二，聚碳酸酯的耐熱性問題。諸如，在建筑行業(yè)的窗玻璃、商業(yè)櫥窗、汽車行業(yè)以及光學(xué)透鏡等中各種透明的需求。

聚芳酯(PAR)又稱芳香族聚酯，是分子主鏈上帶有芳香族環(huán)和酯鍵的熱塑性特種工程塑料。它是一種無(wú)定形的、透明的聚合物，是與聚碳酸酯結(jié)構(gòu)相似的等級(jí)更高的工程塑料。聚芳酯由于主鏈結(jié)構(gòu)中含有大量的芳環(huán)，因而具有優(yōu)異的耐熱性和良好的力學(xué)性能，在航空航天、電子電器、汽車及機(jī)械行業(yè)、醫(yī)用品和日用品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。雖然聚芳酯的耐熱性能好，但是其也存在一些缺點(diǎn)，如熔融黏度高、流動(dòng)性差，溶解性能、加工性能不好，特別是薄壁和大件制品難以制得。