[发明专利]一种用于饮用水桶的改性聚碳酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种用于饮用水桶的改性聚碳酸酯的制备方法，属于高分子聚合物技术领域。

背景技术

聚碳酸酯（简称PC）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

聚碳酸酯具有无色透明，耐热，抗冲击，阻燃等特点，在普通使用温度内皆具有良好的机械性能。目前，PC工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。

其中，PC制备饮水桶，即吹瓶级聚碳酸酯，是聚碳酸酯又一重要应用。PC桶透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用容器使用。自1999年至今，我国出台多部规范应用水桶的质量标准，其中限定了饮用水桶的使用材料，即PC桶。

虽然PC桶具备上述优良的性能和较好的使用前景，但是PC桶在实际使用中还是暴露出一些缺陷。由于PC桶反复利用，在使用过程中，多次循环使用会对PC桶造成损害，出现刮伤和变薄等特点，影响PC桶的继续使用，而且目前PC桶的可重复使用次数约为60～90次，最多不超过100次，一方面是聚碳酸酯老化问题，另一方面就是PC桶防刮性能和耐磨性能的不足。

CN101864157A公开了“一种用于吹塑的聚碳酸酯的制备方法”的专利文献，其中具体公开了一种用于制备饮用水桶的聚碳酸酯，其原料的组分及各组分的质量百分比为：聚碳酸酯98%～100%、扩链剂0.1～0.5%、抗氧剂0.1%～1.0%、色粉0.01%～0.5%、紫外线吸收剂0.01%～0.5%，制备方法采用单螺杆挤出机。由此可见，该饮用水桶所用的聚碳酸酯是在现有的聚碳酸酯的基础上加入一些功能助剂和色粉，用于微调其性能和颜色，性能并没有大的改变，对于聚碳酸酯本身的性能缺陷没有改进。

发明内容

本发明的目的是解决饮用水桶用聚碳酸酯在防刮、耐磨性能上的缺陷和不足，主要是通过对聚碳酸酯进行改性制备得到改性聚碳酸酯。

技术方案：

一种用于饮用水桶的改性聚碳酸酯的制备方法，包括如下步骤：

第1步、按重量计，取聚苯乙烯8～12份、聚丙烯2.5～4.5份、甲基丙烯酸异丁酯1.5～2.5份、纳米氧化钛0.2～0.8份、引发剂1.2～1.8份和增溶剂3～6份放入反应器中，50～75℃下反应，反应结束后，得到改性聚苯乙烯；

第2步、用质量浓度为60%的硝酸处理碳纤维，室温下处理1h，经水洗烘干，得到刻蚀碳纤维；

第3步、按重量份计，取聚碳酸酯100～120份、改性聚苯乙烯、刻蚀碳纤维5～12份、PSt-g-MAH5～10份、偶联剂2～6份和乙丙共聚物2～7份，放入双螺杆挤出机中，熔融共混后挤出成型，即可；

其中，双螺杆挤出机中，挤出机加热温度为280～305℃。

所述第1步中，引发剂为过氧化物引发剂。

更优地，所述第1步中，引发剂为过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、异丙苯过氧化氢和过氧化苯甲酸叔丁酯的一种或多种。

所述第1步中，增溶剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

所述第3步中，偶联剂型号为KH540硅烷偶联剂或KH792硅烷偶联剂量。

所述第3步中，乙丙共聚物的型号为T612或T613。

有益效果

本发明提供的改性聚碳酸酯的制备方法，是利用聚烯烃和碳纤维对聚碳酸酯进行改性，为达到更为理想的效果，首先是对聚苯乙烯进行改性和对碳纤维进行刻蚀，以提高聚乙烯的性能和改善碳纤维的加工性能，经过改性聚苯乙烯和碳纤维对聚碳酸酯的改性，得到的改性聚碳酸酯的机械性能进一步提高，尤其是其耐磨性能和防刮性能，达到一个更为理想的水平，有效解决了现有技术中聚碳酸酯桶在这方面性能上不足的技术问题。而且改性过后的聚碳酸酯在耐候性上也得到提升，由此制备的饮用水桶其重复使用次数及使用寿命均得到提高。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。