專利名稱：一種二氧化碳—環氧丙烷共聚物與聚己內酯及聚琥珀酸丁二醇酯共混物及制備方法
技術領域：
本發明提供PPC與PCL及PBS共混物及制備方法，屬于聚合物加工領域。
背景技術：
環境污染是當今社會面臨的亟待解決的問題之一。二氧化碳是許多工業領域所產生的廢 氣，排放到大氣層中，不僅對造成了環境污染，而且也是碳資源的浪費，二氧化碳一環氧丙 烷共聚物的原料之一是二氧化碳，通過二氧化碳與環氧丙垸共聚反應可以固定二氧化碳；同 時所得到的共聚物是一種無毒無味、阻隔性能優異的無色固體，且該共聚物具有完全生物降 解的特性，可以代替普通塑料解決"白色污染"問題，因此具有雙環保作用。實現二氧化碳一 環氧丙烷聚合反應的工業化生產和共聚物的市場化推廣是企業家和化學工程師的追求的目 標。蒙西集團于2002年率先實現年產3000噸的中試化工業生產(專利公開號CN1827&23A; CN1895775A; CN1844189A; CN1806975A; CN2865843Y)并把產品初步推向了市場。
二氧化碳一環氧丙烷共聚物(PPC)是非晶態聚合物，玻璃化溫度在35"C左右，在溫度 在35"C以上時，其貯存和運輸過程中容易結塊，并且對下游廠家的應用帶來影響，阻礙其市 場化推廣。
發明內容
本發明的目的是提供可以完全生物降解并且性能優異的一種二氧化碳一環氧丙烷共聚 物(PPC)與聚己內酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物及制備方法。
本發明的一種二氧化碳一環氧丙烷共聚物(PPC)與聚己內酯(PCL)及聚琥珀酸丁二 醇酯(PBS)共混物其原料組成是共混物由PPC、 PCL、 PBS、封端劑、潤滑劑和改性輕質碳 酸鈣組成。
其中PCL和PBS之和與PPC的比例(質量比)為5 30 : 100; PCL和PBS的比例為10 90 : 90 10。
所使用的PPC封端劑為馬來酸酑，所加入的馬來酸酐與PPC的比例(質量比)為0.2 5: 100;潤滑劑為硬酯酸、環氧大豆油或兩者的混合物(任意比例)，所加入的潤滑劑與輕質碳酸鈣的比例(質量比)為q.5 30 : 100。
所使用的改性輕質碳酸鈣的顆粒大小在700 4000目，且經過親油改性，所加入的輕質 碳酸鈣與聚合物(PPC、 pcl和pbs三者之和)的比例(質量比)為1 20: 100。
具體方法為加入PPC、 pcl和pbs以及封端劑、潤滑劑和改性輕質碳酸鈣在高速攪拌 機中在不高于35i:的情況下進行冷混5-10分鐘，然后把冷混料在螺桿擠出機進行擠出造粒， 擠出造粒的溫度不超過170°C。
本發明的原理在于聚己內酯(pcl)軟化溫度在55'c以上，熔點是6(tc，柔韌性好，
降解速度快，與ppc相容性好；聚琥珀酸丁二醇酷(pbs)熔點是ii4t:，彈性和韌性都較好，
也有較快的降解速度；用pcl和pbs與ppc共混，可以提高ppc的綜合性能。為保持ppc是 主要原料的地位，pcl和pbs之和與PPC的比例(質量比)為不超過30: 100。 PPC與PCL 和PBS共混可以使其優異性能互補且提高PPC的玻璃化溫度。加入少量的改性輕質碳酸鈣 能保證在混合過程中PPC不結塊且混合均勻，同時可以提高共混物的性能和降低成本；加入 封端劑為了保證PPC在加工過程中不進行拉鏈式熱分解；加入潤滑劑是為了加工工藝的順 暢，提高加工效率；擠出造粒的溫度不超過170'C可以保證在加工過程中PPC不熱分解或分 解很少。
本發明的優點是產品性能優異且完全能夠生物降解；本發明方法的工藝簡單、設備普 通。工藝只有冷混和擠出造粒兩個步驟；所使用的設備為非常普通的高速攪拌機和雙螺桿擠 出機或單螺桿擠出機。非常適宜工業化生產。
本發明方法所使用的原材料簡單易得。pcl和pbs在市場上很容易買到；輕質碳酸鈣市 場上的顆粒大小在700 4000目的普通親油改性產品就能使用；所加入的加工助劑只有兩種， 且選用的是非常普通易得的常用助劑。封端劑為馬來酸酐，所加入的馬來酸酐與PPC的比例 (質量比)為0.2 5: 100;潤滑劑為硬酯酸、環氧大豆油或兩者的混合物(任意比例)，所 加入的潤滑劑與輕質碳酸鈣的比例(質量比)為0.5 30 : 100。加工出的粒料性能優于純ppc。
具體實施方式
實施例1:
稱取PPC (蒙西高新技術集團公司生產，玻璃化溫度為35°C) 2000克，馬來酸酐20 克，親油改性輕質碳酸鈣(顆粒大小為800目)20克，硬酯酸2克，pcl為50克，pbs為 50克，分別加入到高速攪拌機中，在不超過35'c的情況下攪拌5 10分鐘，根據設備情況，攪拌機的轉速可以為500 1500轉/分鐘；放出冷混料，用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機進 行擠出造粒，各區的加熱溫度根據擠出情況設置，最高不超過170°C。得到的粒料用差示掃 描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為51,2'C。 實施例2:
稱取PPC (同實施例l) 2000克，馬來酸酐30克，親油改性輕質碳酸鈣(顆粒大小為 1250目)50克，環氧大豆油10克，PCL為100克，PBS為100克，冷混和擠出造粒情況同 實施例l。得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為57.05'C。
實施例3:
稱取PPC (同實施例l) 2000克，馬來酸酐20克，輕質碳酸鈣(顆粒大小為1250目) 100克，硬酯酸20克，PCL為160克，PBS為40克，冷混和擠出造粒情況同實施例1。得到 的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為57.3'C。
實施例4:
稱取PPC (同實施例l) 2000克，馬來酸酐30克，輕質碳酸鈣(顆粒大小為800目) 100克，環氧大豆油20克，PCL為40克，PBS為160克，冷混和擠出造粒情況同實施例1。 得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為58.03°C。
實施例5:
稱取PPC (同實施例l) 2000克，馬來酸酐20克，輕質碳酸鈣(顆粒大小為800目) 200克，硬酯酸30克，PCL為200克，PBS為200克，冷混和擠出造粒情況同實施例1。得 到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為58.22°C。
實施例6:
稱取PPC (同實施例1) 2000克，馬來酸酐30克，輕質碳酸鈣(顆粒大小為1250目) 200克，環氧大豆油40克，PCL為300克，PBS為300克，冷混和擠出造粒情況同實施例1。 得到的粒料用差示掃描量熱計(DSC)進行測量，得玻璃化溫度為58.88'C。
以上實施例中硬脂酸和環氧大豆油均可被硬脂酸與環氧大豆油的混合物替代，其中硬脂 酸與環氧大豆油混合比例不限。
所用PPC除蒙西高新技術集團公司生產，玻璃化溫度為35'C的產品外，其它廠家生產 的同類產品也可以使用。
權利要求
1、一種二氧化碳—環氧丙烷共聚物(PPC)與聚己內酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物，其特征在于共混物由PPC、PCL、PBS、封端劑、潤滑劑和改性輕質碳酸鈣組成。
2、 根據權利要求1所述的共混物，其特征在于PCL和PBS之和與PPC的比例(質量 比)為5 30 : 100; PCL和PBS的比例為10 90 : 90 10。
3、 根據權利要求1所述共混物，其特征在于所使用的PPC封端劑為馬來酸酐，所加 入的馬來酸酐與PPC的比例(質量比)為0.2 5: 100;潤滑劑為硬酯酸、環氧大豆油或兩 者的混合物(任意比例)，所加入的潤滑劑與輕質碳酸鈣的比例(質量比)為0.5 30: 100。
4、 根據權利要求1所述共混物，其特征在于所使用的改性輕質碳酸鈣的顆粒大小在 700 4000目，且經過親油改性，所加入的輕質碳酸鈣與聚合物(PPC、 PCL和PBS三者之和) 的比例(質量比)為1 20 : 100。
5、 一種制備權利如要求1 ff述的共混物的方法，其特征在于首先把PPC、 PCL、 PBS、 封端劑、潤滑劑和改性輕質碳酸鈣，按比例在高速攪拌機中冷混，冷混溫度不高于35X:，然 后把冷混料在螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的溫度不超過17(TC。
6、如權利要求5所述的方法，冷混的溫度不超過35'C，冷混的時間為5 10分鐘，根 據設備情況，攪拌機的轉速可為500 1500轉/分鐘。
全文摘要
本發明提供一種二氧化碳—環氧丙烷共聚物(PPC)與聚己內酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物及制備方法。共混物由PPC、PCL、PBS、封端劑、潤滑劑和改性輕質碳酸鈣組成。制備方法為把這幾種物質按一定比例在高速攪拌機中在不高于35℃的情況下進行冷混，然后把冷混料在螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的溫度不超過170℃。本發明所得共混物完全生物降解、綜合性能優于單個聚合物。原材料易得，設備普通，加工工藝簡單，非常適宜工業化生產。
文檔編號C08L69/00GK101457016SQ20081018694
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月7日 優先權日2008年12月7日
發明者劉埃林, 張光軍, 徐曉燕, 汪英杰, 山 海, 牛麗剛, 王紅霞, 昊 蒙, 趙全勝, 陳有業, 黃云生 申請人:內蒙古蒙西高新技術集團有限公司