本发明专利技术涉及PBS/矿物质复合技术领域，尤其是一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法；所述PBS/矿物质复合材料的质量份数组成如下：PBS 60~70份、矿物质20~30份、偶联剂1~3份、相容剂5~10份、分散剂0.3~1份、抗氧剂0.6~1份、流动性改性剂0.8~1.5份。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有良好的生物降解性能，是典型的聚酯型可生物降解塑料，而且具有加工方便，耐热性能好的特点。使用矿物质增强PBS刚性，可以获得高模量的PBS复合材料，还可以降低其成本。本技术制备的PBS/矿物质复合材料使用的原料对自然界没污染，具有优良的可持续利用及环境友好特性。
【技术实现步骤摘要】
一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法
本专利技术属于涉及PBS改性
，具体涉及一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)不仅具有与通用聚乙烯、聚丙烯等材料相近的机械、物理性能，适用于吹塑、注塑成型等多种加工工艺，可用来制备各种各样的高分子制品，而且具有良好的生物降解性能，是典型的聚酯型可生物降解塑料，PBS在正常使用过程中非常稳定，废弃后可被降解不会污染环境，与PCL、PHB、PHA等降解塑料相比，PBS具有价格低廉、力学性能优异等特点；而与价格接近的PLA相比，PBS又具有加工方便，耐热性能好的特点，其热变形温度可以超过100℃(PLA的耐热温度只有60℃左右)。使用矿物质与PBS制备成复合材料，不仅可以降低PBS的使用成本并且可以提高其使用性能，提高PBS的性价比，进一步拓展PBS的应用范围，对于解决可持续发展有着重要的意义，PBS矿物质基复合材料兼具可完全生物降解特性和优异的力学性能，随着原料可持续发展这个主题的延伸,环境意识材料已成为新时期国际高技术新材料研究中的一个新领域,矿物质在增强复合材料领域中扮演着越来越重要的角色，可广泛应用于日用品、汽车、建筑等领域，具有广泛的发展前景。使用PBS与矿物质共混可以提高PBS的耐热性能及力学性能，有较低的加工温度，可大大降低该树脂的碳排放量。但目前市场上还没有成熟的PBS/矿物质产品，一些学术研究中的PBS/矿物质复合材料针对一部份性能做了改性研究，综合性能难以达到实际应用要求，且其制备方法较为复杂，不便于实际生产。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术中的不足，提供一种成本低、耐热、力学强度等综合性能良好的PBS/矿物质复合材料，以使其满足实际应用时综合性能的要求，为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：其原料组分按重量计，配方如下：PBS60～70份、矿物质20～30份、偶联剂1～3份、相容剂5～10份、分散剂0.3～1份、抗氧剂0.6～1份、流动性改性剂0.8～1.5份。一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法，其方法包括以下步骤：(1)使用1～3份偶联剂对矿物质进行预处理，将PBS与处理后的矿物质在真空烘箱中80℃烘干2～4个小时。然后称取60～70份PBS，称取20～30份矿物质备用，(2)将称取的PBS与矿物质加入高混机中高混2～4min，再将称取的5～10份相容剂、分散剂0.3～1份、0.6～1份抗氧剂、0.8～1.5份流动性改性剂加入高混机中高混2～4min，(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机主喂料筒中，在温度150～170℃、转速180～240r/min、主喂料频率14～18HZ，挤出过程中从侧喂料加入步骤(1)中的矿物质，制备本专利技术所述的PBS/矿物质复合材料。本专利技术所述的PBS/矿物质复合材料的制备方法，具有以下优点：1、本专利技术PBS/矿物质复合材料采用的主要原材料为生物基材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和矿物质材料，PBS具有生物可降解性，可以减少不可降解塑料带来的环境污染，对减少环境污染具有重要而深远的意义，能够使资源得到合理地开发与利用，具有显著的社会价值和经济价值。2、本专利技术制备的PBS/矿物质复合材料具有较好的力学性能以及良好的耐热性能，且成本相对较低，拓展了PBS的应用范围。3、本专利技术PBS/矿物质复合材料能够在双螺杆挤出机中一步完成，制备工艺简单且易于操作，适合大规模工业化生产。具体实施方式实施例中所用的原材料，除特殊说明外，实施例中各组分都为重量份。实施例1(1)使用3份偶联剂对矿物质进行预处理，将PBS与处理后的矿物质在真空烘箱中80℃烘干2～4个小时，然后按重量份称取以下各种原料：PBS65.5份、矿物质25份、相容剂7份、分散剂0.6份、抗氧剂0.8份、流动性改性剂1.1份；所述矿物质为滑石粉；所述偶联剂为铝酸酯偶联剂；所述相容剂为乙烯～丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，(2)将步骤(1)中称取的PBS、增塑剂加入高混机，高混2～4min，再将步骤(1)中的相容剂、分散剂、流动性改性剂、抗氧剂加入高混机中，高混2～4min，(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机主喂料筒中，在温度150～170℃、转速220r/min、主喂料频率16HZ，挤出过程中从侧喂料加入步骤(1)中的矿物质，制备本专利技术所述的PBS/矿物质复合材料，对本实施例中制得的PBS/矿物质复合材料进行检测，包括冲击强度、拉伸强度、弯曲强度在内的性能指标，检测结果如下：表1实施例1与市场通用PBS材料性能对比性能对比小结：本实施例中制得的PBS/矿物质复合材料悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度弯曲强度、弯曲模量、热变形温度均优于市场通用PBS材料。实施例2(1)使用2份偶联剂对矿物质进行预处理，将PBS与处理后的矿物质在真空烘箱中80℃烘干2～4个小时，然后按重量份称取以下各种原料：PBS61份、矿物质30份、相容剂6份、分散剂0.7份、抗氧剂1份、流动性改性剂1.3份；所述矿物质为硅灰石；所述偶联剂为KH～550；所述相容剂为乙烯～丙烯酸甲酯～甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA～GMA)；(2)将步骤(1)中称取的PBS、矿物质剂加入高混机，高混2～4min，再将步骤(1)中的相容剂、流动性改性剂、抗氧剂加入高混机中，高混2～4min，(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机主喂料筒中，在温度150～170℃、转速240r/min、主喂料频率18HZ，挤出过程中从侧喂料加入步骤(1)中的矿物质，制备本专利技术所述的PBS/矿物质复合材料，对本实施例中制得的PBS/矿物质复合材料进行检测，包括冲击强度、拉伸强度、弯曲强度在内的性能指标，检测结果如下：表2实施例2与市场通用PBS材料性能对比性能对比小结：本实施例中制得的PBS/矿物质复合材料悬臂梁缺口冲击强度、拉伸强度弯曲强度、弯曲模量、热变形温度均优于市场通用PBS材料。实施例3(1)使用2份偶联剂对矿物质进行预处理，将PBS与处理后的矿物质在真空烘箱中80℃烘干2～4个小时，然后按重量份称取以下各种原料：PBS70份、矿物质22份、相容剂6份、分散剂0.4份、抗氧剂0.8份、流动性改性剂0.8份；所述矿物质为蒙脱土；所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；所述相容剂为乙烯～丙烯酸甲酯～甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物(EMA～GMA)，(2)将步骤(1)中称取的PBS、矿物质加入高混机，高混2～4min，再将步骤(1)中的相容剂、流动性改性剂、抗氧剂加入高混机中，高混2～4min，(3)将步骤(2)所得物料加入双螺杆挤出机主喂料筒中，在温度150～170℃、转速200r/min、主喂料频率15HZ，挤出过程中从侧喂料加入步骤(1)中的矿物质，制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法，其特征在于所述PBS/矿物质复合材料：利用矿物质改性PBS，通过熔融挤出法制成复合材料，其原料组分按重量计，配方如下：PBS 60~70份、矿物质20~30份、偶联剂1~3份、相容剂5~10份、分散剂0.3~1份、抗氧剂0.6~1份、流动性改性剂0.8~1.5份。/n
【技术特征摘要】
1.一种高性能PBS/矿物质复合材料及其制备方法，其特征在于所述PBS/矿物质复合材料：利用矿物质改性PBS，通过熔融挤出法制成复合材料，其原料组分按重量计，配方如下：PBS60~70份、矿物质20~30份、偶联剂1~3份、相容剂5~10份、分散剂0.3~1份、抗氧剂0.6~1份、流动性改性剂0.8~1.5份。
2.如权利要求书1所述的PBS/矿物质复合材料，其特征在于所述PBS的熔体质量流动速率MFR在≥20g/10min（190℃，2.16kg）。
3.如权利要求书1所述的PBS/矿物质复合材料，其特征在于所述矿物质为滑石粉、云母粉、硅灰石、蒙脱土中的一种或几种复配。
4.如权利要求书1所述的PBS/矿物质复合材料，其特征在于所述偶联剂为为硅烷偶联剂KH~560、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的一种。
5.如权利要求书1所述的PBS/矿物质复合材料，其特征在于所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物（EMA-GMA）中的一种或几种复配。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李生辉，赵武学，贾宇冲，
申请(专利权)人：四川鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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