本發(fā)明涉及高分子材料，具體涉及一種聚碳酸酯組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)療行業(yè)中，uvc輻射消毒相比于傳統(tǒng)的高溫殺毒或者酒精殺毒更加高效、環(huán)保，其主要是依靠200～275nm波長(zhǎng)尤其是250～270nm波長(zhǎng)的紫外線對(duì)微生物的dna或者rna結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞從而實(shí)現(xiàn)消毒功能。然而，目前uvc輻射消毒對(duì)象非常局限，皆因相比于可見(jiàn)光照，uvc的光老化程度更高，尤其是一些專用于醫(yī)療領(lǐng)域的可降解有機(jī)物，如聚碳酸酯，在uvc的作用下輻照降解程度高，會(huì)出現(xiàn)明顯的外觀色差。為此，人們嘗試采用各種光穩(wěn)定劑或者耐降解助劑進(jìn)行復(fù)配以提升產(chǎn)品在uvc輻照下的外觀穩(wěn)定性，然而這些助劑對(duì)于產(chǎn)品的其他性質(zhì)又會(huì)產(chǎn)生較大影響，例如在醫(yī)療用品領(lǐng)域中，為了方便使用，常要求產(chǎn)品具有較高的透光率，并且也需要具備足夠的加工/應(yīng)用延展性以適配各類場(chǎng)景，但是各種助劑的加入可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的透光率下降或者延展性變差，無(wú)法滿足基本的應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供了一種pc/petg組合物，該產(chǎn)品以pc和petg(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)已烷二甲醇酯)復(fù)配作為基體樹(shù)脂體系，控制petg的單體比例，同時(shí)引入三嗪類光穩(wěn)定劑以及復(fù)合自由基穩(wěn)定劑作為功能成分，不僅可以實(shí)現(xiàn)良好的耐uvc輻照性能，同時(shí)具有足夠的透光率，可滿足在應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)品中時(shí)的基本加工/應(yīng)用延展性指標(biāo)。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種pc/petg組合物，包括以下重量份的組分：

4、pc樹(shù)脂50～80份、petg20～40份、光穩(wěn)定劑0.1～3份、自由基穩(wěn)定劑0.1～3份；

5、所述petg中衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量為16～44％；

6、所述光穩(wěn)定劑為三嗪類光穩(wěn)定劑；

7、所述自由基穩(wěn)定劑包括磷腈和含苯并呋喃酮結(jié)構(gòu)的化合物。

8、優(yōu)選地，所述含苯并呋喃酮結(jié)構(gòu)的化合物包括苯并呋喃酮、苯并呋喃酮衍生物中的至少一種。

9、更優(yōu)選地，所述苯并呋喃酮衍生物包括3-芳基-苯并呋喃酮、7-叔丁基-5-甲基-3-(3,4-二甲基)3氫-苯并呋喃-2-酮、7-叔丁基-5-甲基-3-(2，5-二甲基)3氫-苯并呋喃_2-酮中的至少一種。

10、petg是一款具有透明度高、耐白化能力強(qiáng)的功能型聚酯，但該物質(zhì)本身的強(qiáng)度和耐熱性能較差，容易在使用過(guò)程中產(chǎn)生一定的自由基，同時(shí)與常規(guī)的可生物降解聚酯如聚碳酸酯等的相容性并不理想，還會(huì)產(chǎn)生一定的酯交換反應(yīng)，為此在本發(fā)明技術(shù)方案中，以pc復(fù)配petg作為基體樹(shù)脂，并且對(duì)petg中1,4-環(huán)己烷二甲醇單體衍生單元的摩爾含量進(jìn)行特定調(diào)控，使其在兼顧韌性和透光率平衡的同時(shí)，可以有效提升與pc樹(shù)脂的相容性和穩(wěn)定性；對(duì)于pc樹(shù)脂和petg在uvc輻照作用下出現(xiàn)的外觀問(wèn)題，本發(fā)明產(chǎn)品則是通過(guò)在基體樹(shù)脂中引入特定的三嗪類光穩(wěn)定劑和自由基穩(wěn)定劑實(shí)現(xiàn)：前者本身在254nm處具有高達(dá)18％以上的光吸收強(qiáng)度，可以幫助基體樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)高耐光照尤其是uvc輻照效果，提升產(chǎn)品的耐uvc輻照性能，而后者包括了磷腈和苯并呋喃酮和/或其衍生物，磷腈在放熱時(shí)可以釋放出捕獲氫自由基和基體樹(shù)脂輻照產(chǎn)生的氧自由基的基團(tuán)，而苯并呋喃酮和/或其衍生物則具有捕捉碳自由基的作用，兩者的引入可以調(diào)控pc樹(shù)脂和petg樹(shù)脂間的酯交換反應(yīng)，也能協(xié)同復(fù)配三嗪類光穩(wěn)定劑基于自由基捕捉效應(yīng)保障產(chǎn)品在輻照后不會(huì)因自由基效應(yīng)而產(chǎn)生色差問(wèn)題；此外，這兩種穩(wěn)定劑助劑的使用不會(huì)造成產(chǎn)品透光率以及加工/韌性延展性的削弱，保障產(chǎn)品的應(yīng)用指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

11、優(yōu)選地，所述pc/petg組合物中，pc樹(shù)脂和petg的總質(zhì)量含量≥90％，更優(yōu)選為95％。

12、本發(fā)明所述pc/petg組合物產(chǎn)品可以在引入較少量功能助劑的情況下即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的技術(shù)效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員將其應(yīng)用于后續(xù)加工時(shí)的可調(diào)控性以及可操作性更優(yōu)，同時(shí)本發(fā)明所述pc/petg組合物并不局限于上述功能助劑成分種類及含量，在不影響產(chǎn)品技術(shù)效果的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要也可以引入其他常見(jiàn)的pc類或者petg類產(chǎn)品添加助劑。

13、優(yōu)選地，所述pc/petg組合物中，pc樹(shù)脂的重量份數(shù)為50份、55份、58份、60份、62份、65份、68份、70份、75份、80份中的一者或任意兩者的范圍值，更優(yōu)選為60～70份；petg的重量份數(shù)為20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份中的一者或任意兩者的范圍值，更優(yōu)選為30～38份；光穩(wěn)定劑的重量份數(shù)為0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.5份、3份中的一者或任意兩者的范圍值，更優(yōu)選為0.2～1份；自由基穩(wěn)定劑的重量份數(shù)為0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份中的一者或任意兩者的范圍值，更優(yōu)選為1～2份。

14、優(yōu)選地，所述pc樹(shù)脂根據(jù)iso?1133-2-2011在260℃、2.16kg負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.1～30g/10min。

15、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述pc樹(shù)脂根據(jù)iso?1133-2-2011在260℃、2.16kg負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為1～25g/10min。

16、更優(yōu)選地，所述pc樹(shù)脂為雙酚a型pc樹(shù)脂。

17、優(yōu)選地，所述磷腈為磷腈類化合物；

18、更優(yōu)選地，包括六苯氧基環(huán)三磷腈(cas：1184-10-7)、六(4-醛基苯氧基)環(huán)三磷腈、六氯環(huán)三磷腈衍生物中的至少一種。

19、優(yōu)選地，所述三嗪類光穩(wěn)定劑包括羥基苯基三嗪、甲基苯基三嗪、乙基氧基三嗪等具有取代基官能團(tuán)的三嗪結(jié)構(gòu)中的至少一種。

20、具體地，所述三嗪類光穩(wěn)定劑包括2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚和/或其衍生物、2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚和/或其衍生物中的至少一種。

21、優(yōu)選地，所述petg中衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量為16％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、44％中的一者或任意兩者的范圍值；

22、更優(yōu)選地，所述petg中衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量為22～40％。

23、petg的衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量變化會(huì)影響產(chǎn)品的初始透明度、強(qiáng)度、加工穩(wěn)定性以及uvc輻照穩(wěn)定性，從而影響產(chǎn)品的加工/韌性延展性、以及透光率以及耐uvc輻照性能，當(dāng)所述含量?jī)?yōu)選在上述范圍內(nèi)時(shí)，所述產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的綜合性能。

24、需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所述petg可以為現(xiàn)有市售產(chǎn)品牌號(hào)，通過(guò)購(gòu)買不同1,4-環(huán)己烷二甲醇單體衍生單元的摩爾含量的牌號(hào)產(chǎn)品從而實(shí)現(xiàn)該性質(zhì)的調(diào)控，也可以是自制產(chǎn)品，通過(guò)常規(guī)的自制方法工藝調(diào)控從而實(shí)現(xiàn)該性質(zhì)的調(diào)控，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，并不需要進(jìn)行特定限制。

25、更優(yōu)選地，所述petg可以通過(guò)單體酯化-縮聚反應(yīng)的方式自制得到，具體地，所述單體酯化-縮聚反應(yīng)的溫度為225～235℃，所述單體包括對(duì)苯二甲酸(pta)、乙二醇(eg)和1,4-環(huán)己烷二甲醇(chdm)。

26、更優(yōu)選地，所述petg可以通過(guò)如下方法制備得到：將單體在氮?dú)鈿夥障禄旌喜⒓尤脞佀狨ヮ惔呋瘎┰?25～235℃、2.8～3.2mpa下進(jìn)行酯化反應(yīng)，待酯化出水量達(dá)到理論值90％及以上后，加入鈦系催化劑進(jìn)行縮聚反應(yīng)，得所述petg。

27、更優(yōu)選地，所述單體中，對(duì)苯二甲酸、乙二醇和1,4-環(huán)己烷二甲醇的添加質(zhì)量比為(3～4)：(2.5～4)：(1.5～3.5)。

28、在所述自制方法中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)調(diào)整單體的實(shí)際添加質(zhì)量比從而調(diào)控最終所得petg的衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量。

29、如上述，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以購(gòu)買相同符合條件的市售產(chǎn)品直接使用，例如購(gòu)買伊斯曼、sk化學(xué)、華潤(rùn)等生產(chǎn)的gn120、jn100，5511等。

30、所述petg中衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量為可通過(guò)紅外光譜法測(cè)定：采用傅里葉紅外光譜儀測(cè)試固定厚度的樣品得到紅外光譜特征吸收峰，經(jīng)過(guò)對(duì)比1,4-環(huán)己烷二甲醇的吸光強(qiáng)度的比值可計(jì)算得到衍生自1,4-環(huán)己烷二甲醇的單元的摩爾含量。

31、優(yōu)選地，所述自由基穩(wěn)定劑中，磷腈和含苯并呋喃酮結(jié)構(gòu)的化合物的質(zhì)量之比為(1～5)：1。

32、更優(yōu)選地，所述磷腈和含苯并呋喃酮結(jié)構(gòu)的化合物的質(zhì)量之比為(2～3)：1。

33、上述兩種自由基穩(wěn)定劑通過(guò)不同的捕捉自由基方式可以保障產(chǎn)品的耐uvc輻照性能，并且基于復(fù)配比例的不同，其引入時(shí)的酸性程度也有不同，對(duì)于pc樹(shù)脂和petg的酯交換反應(yīng)調(diào)控和穩(wěn)定程度也有不同，當(dāng)兩者的比例優(yōu)選在上述范圍內(nèi)時(shí)，所得產(chǎn)品的基體樹(shù)脂更加穩(wěn)定，在uvc輻照后的外觀色差更小。

34、優(yōu)選地，所述pc/petg組合物還包括0.1～5份功能助劑或加工助劑；

35、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述功能助劑包括但不限于抗滴落劑、抗靜電劑、抗菌劑中的至少一種，所述加工助劑包括擴(kuò)鏈劑、潤(rùn)滑劑、脫模劑中的至少一種，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要，可以在不影響本發(fā)明所述產(chǎn)品預(yù)期性能的情況下加入各種不同的功能助劑或加工助劑，例如，為了將產(chǎn)品在應(yīng)用時(shí)還兼顧具有抗靜電性，本領(lǐng)域技術(shù)人員在產(chǎn)品中可以加入抗靜電劑；為了使得產(chǎn)品在加工時(shí)的脫模效果更好，本領(lǐng)域技術(shù)人員在產(chǎn)品中可以加入少量潤(rùn)滑劑或者脫模劑進(jìn)行潤(rùn)滑。

36、本發(fā)明的另一目的還在于提供所述pc/petg組合物的制備方法，包括以下步驟：

37、將各組分加入至螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，即得所述pc/petg組合物。

38、優(yōu)選地，所述螺桿擠出機(jī)的溫區(qū)設(shè)置為一區(qū)270～290℃、二區(qū)270～290℃，三區(qū)280～260℃，四區(qū)280～260℃，五區(qū)280～260℃，六區(qū)270～260℃，七區(qū)270～260℃，八區(qū)265～250℃，九區(qū)260～240℃，十區(qū)260～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300～500rpm，螺桿長(zhǎng)徑比為(45～50)：1。

39、本發(fā)明所述pc/petg組合物的制備方法簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

40、本發(fā)明的另一目的在于提供所述pc/petg組合物在制備醫(yī)療用品中的應(yīng)用。

41、更優(yōu)選地，所述醫(yī)療用品包括療器械外殼、可穿戴醫(yī)療器械、注射系統(tǒng)、手術(shù)周邊制件。

42、本發(fā)明的再一目的在于提供一種醫(yī)療用品，其包括本發(fā)明所述pc/petg組合物。

43、本發(fā)明所述pc/petg組合物基于pc樹(shù)脂和petg的搭配，以及特定的自由基穩(wěn)定劑劑以及光穩(wěn)定劑的輔助作用，不僅可以實(shí)現(xiàn)良好的耐uvc輻照性能，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的加工/韌性延展性以及透光率(可達(dá)85％以上)，非常適用于對(duì)于這些性能有較高要求的醫(yī)療用品中。

44、本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提供了一種pc/petg組合物，該產(chǎn)品以pc和petg復(fù)配作為基體樹(shù)脂體系，控制petg的單體比例，同時(shí)引入三嗪類光穩(wěn)定劑以及復(fù)合自由基穩(wěn)定劑作為功能成分，不僅可以實(shí)現(xiàn)良好的耐uvc輻照性能，同時(shí)具有足夠的透光率，可滿足在應(yīng)用于醫(yī)療產(chǎn)品中時(shí)的基本加工/應(yīng)用延展性指標(biāo)。