一種高耐紫外線聚碳酸酯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高耐紫外線聚碳酸酯的制備方法，屬于聚碳酸酯制備技術領域。
【背景技術】
[0002]聚碳酸酯是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。目前應用最廣的為芳香族聚碳酸酯，獲得了工業化生產。芳香族聚碳酸酯具有光學性能優異、尺寸穩定性好等結構上的特殊性，現已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在普通使用溫度內都有良好的機械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94 V-O級阻燃性能。應用于玻璃裝配業、汽車工業和電子、電器工業，其次還有工業機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設備、醫療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。但聚碳酸酯不耐紫外光，長期暴露于紫外線中會發黃，一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。因此，研究出一種提高聚碳酸酯耐紫外線的方法，無論在理論上和實踐上都具有重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題:針對聚碳酸酯不耐紫外光，長期暴露于紫外線中會老化、降解，導致使用時機械性能降低的弊端，提供了一種高耐紫外線聚碳酸酯的制備方法，本發明通過取雙酚A和二氯甲烷溶液混合得液相，取氧氯化碳、四氯化碳、氯氣、臭氧和過氧化氫氣體混合得氣相，將氣相通入液相中，程序升溫中提高紫外線強度，加入聚乙烯熔融物反應，待聚合物無任何變化，擠出造粒干燥制得，達到提高耐紫外線和機械性能的目的，具有較高的表面硬度；該方法制備簡單，適合大規模工業化生產。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)按重量份數比計，取30?65份雙酚A、20?30份的質量濃度為50%的氫氧化鈉溶液和15?40份二氯甲烷溶液，在轉速為500?700r/min下，依次加入并攪拌混合均勻，得液相備用；
(2)按體積份數比計，取20?40份氧氯化碳、10?20份臭氧、20?30份四氯化碳、10?15份氯氣和5?10份過氧化氫氣體，分別通入密閉的容器中混合，在70?90mW/m3的紫外線強度下，照射3?5h，得氣相備用；
(3)取廢棄的化肥袋，放入質量分數為5?10%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，用水清洗I?2次，去除污漬和雜質，再加入5%的漂白粉浸泡30?40min，去除化肥袋上的字跡，待處理完成后將化肥袋抽絲，置于150?160°C下熔融20?30min，得聚乙烯熔融物；
(4)將備用的液相置于反應釜中，通入備用的氣相并加入體系總質量1%的三乙胺催化劑，以15°C /min速度程序升溫至150?170°C，同時按每分鐘提高2mW/m3增強紫外線強度至90?110mW/m3，反應I?2h后，加入上述所得的聚乙稀恪融物，并再次升溫至180?190°C，保證紫外光照強度不變，反應3?4h ; (5)待反應3?4h后，取反應釜內樣品進行檢測，若在紫外線強度為90?110mW/m3照射下緩慢發黃，則繼續通入上述備用的氣相，反應Ih后重新檢測，直至聚合物在90?llOmW/m3紫外線照射下無任何變化為止，即可繼續保溫攪拌反應5?7h，攪拌反應完成后取出并置于雙螺桿擠出機中擠出造粒，再置于105?110°C的烘箱中干燥I?3h，待干燥完成后，自然冷卻至室溫，即制得一種高耐紫外線聚碳酸酯。
[0005]本發明的應用方法:將制得的高耐紫外線聚碳酸酯在吹膜機中成型，制得汽車擋風玻璃，所得產品表面硬度達5?7H，可耐紫外線強度90?110mW/m3，具有較高的耐紫外線和機械性能，使用4?6年不變形不變色。
[0006]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明通入臭氧等氣體，適應紫外線強度照射，加入聚乙烯熔融物制得聚碳酸酯，達到提高耐紫外線和機械性能的目的，具有較高的表面硬度，表面硬度達5?7H ;
(2)本發明制備簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0007]首先按重量份數比計，取30?65份雙酚A、20?30份的質量濃度為50%的氫氧化鈉溶液和15?40份二氯甲烷溶液，在轉速為500?700r/min下，依次加入并攪拌混合均勻，得液相備用；再按體積份數比計，取20?40份氧氯化碳、10?20份臭氧、20?30份四氯化碳、10?15份氯氣和5?10份過氧化氫氣體，分別通入密閉的容器中混合，在70?90mW/m3的紫外線強度下，照射3?5h，得氣相備用；然后取廢棄的化肥袋，放入質量分數為5?10%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，用水清洗I?2次，去除污漬和雜質，再加入5%的漂白粉浸泡30?40min，去除化肥袋上的字跡，待處理完成后將化肥袋抽絲，置于150?160°C下熔融20?30min，得聚乙烯熔融物；再將備用的液相置于反應釜中，通入備用的氣相并加入體系總質量1%的三乙胺催化劑，以15°C /min速度程序升溫至150?170°C，同時按每分鐘提高2mW/m3增強紫外線強度至90?110mW/m3，反應I?2h后，加入上述所得的聚乙烯熔融物，并再次升溫至180?190°C，保證紫外光照強度不變，反應3?4h ;最后待反應3?4h后，取反應釜內樣品進行檢測，若在紫外線強度為90?llOmW/m3照射下緩慢發黃，則繼續通入上述備用的氣相，反應Ih后重新檢測，直至聚合物在90?110mW/m3紫外線照射下無任何變化為止，即可繼續保溫攪拌反應5?7h，攪拌反應完成后取出并置于雙螺桿擠出機中擠出造粒，再置于105?110°C的烘箱中干燥I?3h，待干燥完成后，自然冷卻至室溫，即制得一種高耐紫外線聚碳酸酯。
[0008]實例I
首先按重量份數比計，取45份雙酚A、25份的質量濃度為50%的氫氧化鈉溶液和30份二氯甲烷溶液，在轉速為500r/min下，依次加入并攪拌混合均勻，得液相備用；再按體積份數比計，取40份氧氯化碳、15份臭氧、25份四氯化碳、12份氯氣和8份過氧化氫氣體，分別通入密閉的容器中混合，在70mW/m3的紫外線強度下，照射3h，得氣相備用；然后取廢棄的化肥袋，放入質量分數為5%的氯化鈉溶液中浸泡30min后，用水清洗I次，去除污漬和雜質，再加入5%的漂白粉浸泡30min，去除化肥袋上的字跡，待處理完成后將化肥袋抽絲，置于150°C下熔融20min，得聚乙烯熔融物；再將備用的液相置于反應釜中，通入備用的氣相并加入體系總質量1%的三乙胺催化劑，以15°C /min速度程序升溫至150°C，同時按每分鐘提高2mW/m3增強紫外線強度至90mW/m3，反應Ih后，加入上述所得的聚乙烯熔融物，并再次升溫至180°C，保證紫外光照強度不變，反應3h ;最后待反應3h