采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂及其制备方法技术

技术编号:20754660 阅读:93 留言:0更新日期:2019-04-03 12:09
本发明专利技术公开了一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂,由以下重量份的原料制备而成:PBS 10‑30份;PBAT70‑90份;扩链剂KL‑E 0.3‑0.8份。并公开了采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂及加工制造成包装袋的方法。本发明专利技术采用加入扩链剂的方法,在共混时加入扩链剂,在扩链时起到改性作用,使PBS与PBAT在双螺杆融熔、剪切、高温、共混,大幅提高两种材料的相容性,同时提高熔体强度和抗水解性能,并将两种材料的刚性和韧性得到很好的发挥。本发明专利技术将扩链剂KL‑E溶到乙酸乙酯溶液,通过喷雾的方法,乙酸乙酯挥发,扩链剂则均匀吸附在颗粒表面,可以使扩链剂均布在混合颗粒中,在反应过程中,参与反应。

【技术实现步骤摘要】
采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂及其制备方法
本专利技术涉及一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂及其制备方法,属于可降解塑料领域。
技术介绍
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得,树脂呈乳白色,无嗅无味,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料,具有良好的生物相容性和生物可吸收性;密度1.26g/cm3,熔点114℃,根据分子量的高低和分子量分布的不同,结晶度在30~45%之间。PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和冲击性能;此外,还具有优良的生物降解性,是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。PBS和PBAT均属于脂肪族树脂,是生物降解系列原料中的主要原料,它们各自特点突出,PBS硬度好、强度高但延伸率差,适合注塑而不适合成膜。PBAT成膜性好、韧性突出,但硬度刚性均不及PBS。两种材料性能互补,但共混相容性很差。目前市场上多选择成核剂或其他助剂作为相容剂,来增加两种材料在共混时的相容性。扩链剂已广泛应用于塑料制品的制备,但通常需要与其他助剂,例如成核剂、增塑剂、发泡剂等配合。若应用在生物降解膜上,则其他助剂一是会影响分解生物降解膜的分解速度,二是残留的助剂也可能会对环境造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂,可有效提高树脂的力学性能。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂,由以下重量份的原料制备而成:PBS10-30份PBAT70-90份扩链剂KL-E0.3-0.8份。本专利技术还公开了一种采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E加入到乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取干燥后的PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经高温、高剪切、共混、挤压、出膜口拉条再经风冷冷切,制成PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒。优选的,步骤(1)中所述扩链剂KL-E加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中。优选的,步骤(3)中双螺杆挤压的温度为140-175℃,螺杆转动速度为250-300r/min,模头压力2-4MPa。本专利技术还公开了一种采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解包装袋的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E加入到乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取干燥后的PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经高温、高剪切、共混、挤压、出膜口拉条、再风冷冷切,制成PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒;(4)PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒经吹膜机直接成膜,其膜口间隙为1.5~2mm的低密度吹膜机,℃在140~160℃,吹胀比为1:3上吹膜机直接吹膜;(5)步骤(4)制得的薄膜经印刷、制袋,制成包装袋。优选的,步骤(1)中所述扩链剂KL-E加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中。PBS10-30份PBAT70-90份扩链剂KL-E0.3-0.8份。优选的,步骤(4)中成膜厚度小于0.10mm。本专利技术采用加入扩链剂的方法,在共混时加入扩链剂,在扩链时起到改性作用,使PBS与PBAT在双螺杆融熔、剪切、高温、共混的作用下,大幅提高两种材料的相容性,同时提高熔体强度和抗水解性能,并将两种材料的刚性和韧性得到很好的发挥。本专利技术将扩链剂KL-E溶到乙酸乙酯溶液,通过喷雾的方法,可以使扩链剂KL-E均布在PBS和PBAT混合颗粒中,在混料时,乙酸乙酯挥发,扩链剂则均匀吸附在颗粒表面,在一定温度和双螺杆剪切力的作用下,扩链剂在很短时间(0.5-1min)内,能将脂肪族树脂中的短链分子和端羧基分子变成长链分子,在扩链过程中两种材料的相容性可得到很大的提升,抗水解性得到提升,共混后的物料其熔体强度和力学性能均有较大提高。本专利技术仅采用扩链剂KL-E作为助剂,无需添加其他任何助剂,制得的改性生物降解树脂尤其适用于制成薄膜,具有优越的力学性能。具体实施方式实施例1本采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E4370(山西化工研究院)加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取干燥后的PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面,其中PBS20份,为安庆和兴化工有限责任公司产品,PBAT80份,为广州金发科技股份有限公司的1024,KL-E43700.5份;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经挤压、风冷、拉条、冷切,制成PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒,步骤(3)中双螺杆挤压的温度为140-175℃,螺杆转动速度为250-300r/min,模头压力2-4MPa。检测得到PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒的性能为:熔体流速为2g/10min,190℃/2.16kg,密度1.25g/cm3,可挥发物小于0.4%。将PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒经吹膜机直接成膜,在膜厚0.03mm时,按GB/T1040.3检测其性能,膜的拉伸强度(纵+横)/2为35MPa,断裂伸长率(纵+横)/2为300%,撕裂强度为100N/15mm。薄膜经印刷、制袋,可制成包装袋。实施例2本采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E4370(山西化工研究院)加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取干燥后的PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面,其中PBS10份,PBAT90份,KL-E43700.5份;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经挤压、风冷、拉条、冷切,制成PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒,步骤(3)中双螺杆挤压的温度为140-175℃,螺杆转动速度为250-300r/min,模头压力2-4MPa。检测得到PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒的性能为:熔体流速1.8g/10min,熔点190℃,密度1.25g/cm3,可挥发物小于0.4%。将PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒经吹膜机直接成膜,在膜厚0.03mm时,按GB/T1040.3检测其性能,膜的拉伸强度(纵+横)/2为30MPa,断裂伸长率(纵+横)/2为250%,撕裂强度为105N/15mm。实施例3本采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E4370(山西化工研究院)加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取干燥后的PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面,其中PBS30份,PBAT70份,KL-E43700.5份;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经挤压、风冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂,由以下重量份的原料制备而成:PBS         10‑30份PBAT        70‑90份扩链剂KL‑E  0.3‑0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种采用扩链剂制备的PBS/PBAT共混改性生物降解树脂,由以下重量份的原料制备而成:PBS10-30份PBAT70-90份扩链剂KL-E0.3-0.8份。2.一种采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-E加入到乙酸乙酯溶液中,搅拌,使其溶解;(2)、称取PBS颗粒和PBAT颗粒混合,将步骤(1)获得的溶液用喷雾法喷在混合颗粒表面;(3)、混合颗粒送入双螺杆挤出造粒机,经高温、高剪切、共混、挤压、出膜口拉条、风冷、冷切,制成PBS/PBAT共混改性生物降解树脂颗粒。3.根据权利要求2所述的采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其特征在于:步骤(1)中所述扩链剂KL-E加入到一倍质量的乙酸乙酯溶液中。4.根据权利要求3所述的采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂的方法,其特征在于:步骤(3)中双螺杆挤压的温度为140-175℃,螺杆转动速度为250-300r/min,模头压力2-4MPa。5.一种采用扩链剂制备PBS/PBAT共混改性生物降解树脂再制造成包装袋的方法,其步骤包括:(1)、将扩链剂KL-...

【专利技术属性】
技术研发人员:王庭慰
申请(专利权)人:南京五瑞生物降解新材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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