[发明专利]一种新型高效抗水解聚酯母粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗水解母粒及其制备方法，尤其涉及一种添加氧化钙的高效抗水解母粒及其制备方法。 

背景技术

降解是聚合物相对分子质量变小的化学反应的总称，影响聚合物降解的物理-化学因素很多，如热、机械力、超声波、光、氧、水、化学药品、微生物等。在潮湿、温暖的环境下，水分子破坏构成聚合物的大分子长链，导致某些聚合物慢慢降解，甚至失去任何性能。 

烃类聚合物对水分比较稳定，浸在水溶液中达到平衡时含水量很少，但如尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚酯(PET、PBT)等通过缩聚反应生成的聚合物含有大量的酰胺基、酯基、脲基、缩二脲基、氨基甲酸酯基等高极性基团，它们在含水量不多或者室温的条件下，吸入的水分与极性基团形成氢键，削弱了聚合物中自身分子之间的氢键，使聚合物的物理机械性能下降，这种作用是可逆的，当水分去除后性能可以得到恢复。然而，在温度较高和相对湿度较大时，水与聚合物分子链的极性基团发生反应而引起水解。水解作用造成聚合物主链断裂，生成端羧基、端羟基和端氨基产物，其中端羧基产物进一步电离出H⁺，催化聚合物链的断裂是一个自动催化反应，水解一旦发生，降解会快速进行。水解后的聚合物表面光洁度、强度、硬度等都较水解前有大幅度下降。 

发明内容

现有抗水解母粒中，通常加入碳化二亚胺来抑制材料的水解反应，但是碳化二亚胺价格昂贵。本发明的目的在现有抗水解母粒的基础上，通过添加氧化钙，氧化钙易与水反应，在加工、使用过程中吸收材料内部的多余水分，抑制材料的水解，是一种更为高效的抗水解母粒。同时氧化钙的加入，与水反应后生成氢氧化钙，起到无机填充的作用，在一定程度上提高材料老化后的力学性能。 

本发明通过以下技术方案来实现。 

一种新型高效抗水解母粒，包括以下组分及重量份含量： 

其中氧化钙的粒径为100nm～10um，一般市面所售，有限成分含量大于95％，优选经过钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂处理的氧化钙。 

基体树脂包括PET、PBT、PLA、PA、PU、PC等易水解的高分子树脂。 

分散剂包括表面活性剂或者无机分散剂、高分子分散剂，包括市售分散剂5040、路博润Solplus DP310和Solplus113等。 

抗水解剂为单碳化二亚胺或者聚碳化二亚胺。 

抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂或者受阻酚类抗氧剂，包括市售抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1076或者抗氧剂245。 

新型高效抗水解母粒的制备方法，包括以下步骤： 

(1)按组分及重量份含量准备原料； 

(2)将上述原料在烘箱中干燥处理3～8h； 

(3)将烘干后原料置于高混机中搅拌处理5～10min； 

(4)通过双螺杆熔融挤出机，其中控制温度180～300℃，螺杆转速200～600rpm，经冷却造粒，即得到一种新型抗水解母粒。 

通过以上配方制备的抗水解母粒，用于对于抗水解有需求的对应高分子材料中，添加量根据使用环境而定，一般为总量的0.5～20％。 

本发明具有的益效果： 

(1)通过添加氧化钙，吸收加工和使用过程中的游离水分，抗水解性能更加优异，且降低了碳化二亚胺的使用量，降低配方成本，具有高的性价比，是一种更为优异的抗水解解决方案。 

(2)氧化钙的加入，不仅起到了抗水解功效，在一定程度上起到无机填充作用，提高高分子材料的力学使用性能。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域普通技术人员来说，在不脱离权利要求保护的范围内可以做出若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。 

PET聚酯材料采用恒湿热条件进行抗水解效果评价，老化条件：120℃、 110kpa，评价项目为材料的拉伸强度，测试方法ISO527-2/I/50。 

实施例1

(1)按照以下组分及重量份备料： 

(2)将上述原料置于高速混合机内搅拌，混合均匀后加入双螺杆挤出机挤出造粒，即得含氧化钙和抗水解剂的PET抗水解母粒。 

(3)将上述母粒加入PET原料中，添加量为2％，挤出造粒，注塑试验样条，并评价其抗水解效果。