[发明专利]一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物与聚己内酯及聚琥珀酸丁二醇酯共混物及制备方法

说明书

技术领域

本发明提供PPC与PCL及PBS共混物及制备方法，属于聚合物加工领域。 

背景技术

环境污染是当今社会面临的亟待解决的问题之一。二氧化碳是许多工业领域所产生的废气，排放到大气层中，不仅对造成了环境污染，而且也是碳资源的浪费，二氧化碳—环氧丙烷共聚物的原料之一是二氧化碳，通过二氧化碳与环氧丙烷共聚反应可以固定二氧化碳；同时所得到的共聚物是一种无毒无味、阻隔性能优异的无色固体，且该共聚物具有完全生物降解的特性，可以代替普通塑料解决”白色污染”问题，因此具有双环保作用。实现二氧化碳—环氧丙烷聚合反应的工业化生产和共聚物的市场化推广是企业家和化学工程师的追求的目标。蒙西集团于2002年率先实现年产3000吨的中试化工业生产(专利公开号：CN1827623A；CN1895775A；CN1844189A；CN1806975A；CN2865843Y)并把产品初步推向了市场。 

二氧化碳—环氧丙烷共聚物(PPC)是非晶态聚合物，玻璃化温度在35℃左右，在温度在35℃以上时，其贮存和运输过程中容易结块，并且对下游厂家的应用带来影响，阻碍其市场化推广。 

发明内容

本发明的目的是提供可以完全生物降解并且性能优异的一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物及制备方法。 

本发明的一种二氧化碳—环氧丙烷共聚物(PPC)与聚己内酯(PCL)及聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)共混物其原料组成是：共混物由PPC、PCL、PBS、封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙组成。 

其中PCL和PBS之和与PPC的比例(质量比)为5～30∶100；PCL和PBS的比例为10～90∶90～10。 

所使用的PPC封端剂为马来酸酐，所加入的马来酸酐与PPC的比例(质量比)为0.2～5∶100；润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物(任意比例)，所加入的润滑剂与轻质碳酸钙的比例(质量比)为0.5～30∶100。 

所使用的改性轻质碳酸钙的颗粒大小在700～4000目，且经过亲油改性，所加入的轻质碳酸钙与聚合物(PPC、PCL和PBS三者之和)的比例(质量比)为1～20∶100。 

具体方法为：加入PPC、PCL和PBS以及封端剂、润滑剂和改性轻质碳酸钙在高速搅拌机中在不高于35℃的情况下进行冷混5-10分钟，然后把冷混料在螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出造粒的温度不超过170℃。 

本发明的原理在于：聚己内酯(PCL)软化温度在55℃以上，熔点是60℃，柔韧性好，降解速度快，与PPC相容性好；聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)熔点是114℃，弹性和韧性都较好，也有较快的降解速度；用PCL和PBS与PPC共混，可以提高PPC的综合性能。为保持PPC是主要原料的地位，PCL和PBS之和与PPC的比例(质量比)为不超过30∶100。PPC与PCL和PBS共混可以使其优异性能互补且提高PPC的玻璃化温度。加入少量的改性轻质碳酸钙能保证在混合过程中PPC不结块且混合均匀，同时可以提高共混物的性能和降低成本；加入封端剂为了保证PPC在加工过程中不进行拉链式热分解；加入润滑剂是为了加工工艺的顺畅，提高加工效率；挤出造粒的温度不超过170℃可以保证在加工过程中PPC不热分解或分解很少。 

本发明的优点是：产品性能优异且完全能够生物降解；本发明方法的工艺简单、设备普通。工艺只有冷混和挤出造粒两个步骤；所使用的设备为非常普通的高速搅拌机和双螺杆挤出机或单螺杆挤出机。非常适宜工业化生产。 

本发明方法所使用的原材料简单易得。PCL和PBS在市场上很容易买到；轻质碳酸钙市场上的颗粒大小在700～4000目的普通亲油改性产品就能使用；所加入的加工助剂只有两种，且选用的是非常普通易得的常用助剂。封端剂为马来酸酐，所加入的马来酸酐与PPC的比例 

(质量比)为0.2～5∶100；润滑剂为硬酯酸、环氧大豆油或两者的混合物(任意比例)，所加入的润滑剂与轻质碳酸钙的比例(质量比)为0.5～30∶100。加工出的粒料性能优于纯PPC。 

具体实施方式

实施例1：