[发明专利]抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法，抗老化聚碳酸酯组合物的原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份；制备方法包括步骤：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入高速混合机中混合，得到混合物；将混合物投入到双螺杆挤出机中，在氮气保护下熔融混合，再经挤出、拉条、切粒和干燥，制得抗老化聚碳酸酯组合物。本发明所制备的聚碳酸酯组合物，具有良好的耐紫外照射及抗老化性能，同时进一步提高了聚碳酸酯本身的力学性能。

技术领域

本发明涉及聚碳酸酯改性材料技术领域，具体涉及一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯(PC)是常规工程塑料，其力学性能好，抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都很高，抗蠕变性好，尺寸稳定，并且对高温和低温的承受能力较强，其力学性能可在较大温度变化范围内保持稳定，在-60～120℃下长期使用，无明显溶点，在220～230℃呈溶融状态，分子链刚性大。但是同大多数聚合物一样，PC通常在紫外线照射下不是十分稳定，易发生光老化而降解。降解物在空气中同氧、水分等反应，导致黄化，力学性能降低，进而使其实际使用寿命降低，这限制了PC的应用。

大多数聚合物材料，在户外使用或作为照明用具使用时，都会慢慢出现老化，力学性能降低、使用寿命减少。研究证明，紫外线照射和氧化是聚合物发生老化的主要原因，紫外线会促进聚合物发生氧化，进而老化降解。因此，提高聚合物抗老化性能的关键是如何提升材料的抗氧化和抗紫外线照射性能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种抗老化聚碳酸酯组合物及其制备方法，使制备得到的组合物不仅抗老化性能有所提升，同时也进一步提升了其力学性能。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种抗老化聚碳酸酯组合物，原料组分按重量份计，包括：聚碳酸酯75～85份、改性纳米二氧化钛2～3份、紫外线吸收剂12～18份和抗氧剂1～5份。改性纳米二氧化钛、紫外线吸收剂、抗氧剂的添加，可以有效提升聚碳酸酯力学性能，尤其是抗冲击性能和拉伸强度。

优选地，聚碳酸酯为双酚A型芳香族聚碳酸酯，重均分子量为20000～30000。

优选地，改性纳米二氧化钛为硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛。改性后的二氧化钛显著提升了亲油性，使改性二氧化钛与聚碳酸酯有良好的相容性。需要说明的是，硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛的制备方法包括步骤：先将干燥的金红石型二氧化钛加入到甲苯溶剂中，冷凝条件下磁力搅拌分散并进行超声进一步分散后，再在其中加入硅烷偶联剂，加热并继续搅拌反应一定时间后，过滤，无水乙醇洗涤2次后，蒸馏水洗涤后干燥，得到硅烷偶联剂接枝金红石型二氧化钛；并且，金红石型二氧化钛可以采用攀枝花钢铁研究院纳米中心提供的金红石型二氧化钛。

优选地，紫外线吸收剂是选择水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类中的两种或两种以上的物质进行复配使用。复配使用后，对紫外线吸收效果明显好于单独使用。需要说明的是，紫外线吸收剂优选为水杨酸苯酯、十二氟庚氧基乙氧基-2-羟基-二苯甲酮、2-(3‘-叔丁基-2’-羟基-5‘-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，三嗪-425、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶。

优选地，抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(受阻酚抗氧剂264)和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(亚磷酸酯抗氧剂168)中的一种或两种的混合物。2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比进一步优选为1:1。抗氧剂与紫外线吸收剂配合使用有协同作用，有利于提升聚碳酸酯抗老化性。

第二方面，本发明提供了抗老化聚碳酸酯组合物的制备方法，包括步骤：按比例称取干燥后的各原料组分，然后投入高速混合机中混合，得到混合物；将混合物投入到双螺杆挤出机中，在氮气保护下熔融混合，再经挤出、拉条、切粒和干燥，制得抗老化聚碳酸酯组合物。