聚乙交酯共聚物组合物及其制备方法技术

一种包含聚乙交酯或聚乙交酯共聚物和填料的组合物。所述聚乙交酯由乙交酯通过开环聚合制备得到。所述组合物的拉伸模量可以大于5,800MPa。所述共聚物可以具有10,000

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚乙交酯共聚物组合物及其制备方法


[0001]本专利技术提供一种具有高的刚度、良好的熔融热稳定性和在室温和高温下高的拉伸模量的新颖的聚乙交酯共聚物组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙交酯，也称聚乙醇酸(PGA)，是一种环境友好型高分子材料，具有生物可降解性，近年来受到广泛关注。与其他生物可降解塑料(如聚乳酸)相比，聚乙交酯在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度、柔韧性、耐热性等方面具有很大的优势。与聚乳酸不同，聚乙交酯具有较高的气体阻隔性，合乎理想地适用于纤维、井下工具、包装、薄膜、药物载体、医用植入式设备、水下防污材料等。
[0003]然而，传统聚乙交酯在高温下的拉伸模量急剧下降(CN1827686B)，限制了聚乙交酯在高温环境中的应用。聚乙交酯和无机填料的混合物被报道(CN104684997B)，但此类无机填料的添加也会导致聚乙交酯的降解，从而降低其热稳定性和机械性能。
[0004]仍然需要具有良好熔融热稳定性和高拉伸模量的聚乙交酯或聚乙交酯共聚物。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种包含聚乙交酯或聚乙交酯共聚物的组合物及其制备方法。
[0006]提供了一种组合物。基于所述组合物的总重量，所述组合物包含20-99.9wt％的聚乙交酯或聚乙交酯共聚物和0.1-80wt％的填料。所述组合物的拉伸模量大于5,800MPa。所述聚乙交酯组合物包含一个或多个C-(A
x-B
y
)
n-D重复单元，其中A为或其组合；B为G-R/>1-W；G和W各自选自-CO-NH-、-CO-R
2-CO-OH、-CO-、-(CH2)2NH-CO-、-CH
2-CH(OH)-CH
2-和-NH；R1是脂肪族聚合物、芳香族聚合物、或其组合；R2为烷基、芳基、或烯烃基；x在1至1500之间；y在1至1500之间；n在1至10000之间；C和D各自为选自羟基、羧基、胺基、烷基、芳基、醚基、烯基、卤代烃基及其组合的端基；且A和B在结构上不同。所述聚乙交酯由乙交酯通过开环聚合制备得到。
[0007]所述填料可以为选自玻璃纤维、玻璃珠、滑石、碳酸钙、纳米粘土、水滑石、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、二氧化钛、二氧化硅、蒙脱石土、钢纤维、大麻纤维、竹纤维、木纤维、木粉、木片、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、碳化硅、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、硫酸镁、陶瓷晶须、无机盐晶须、金属晶须及其组合的无机填料。
[0008]所述填料可以为选自纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)、聚(4-羟基苄基酯)、聚乙烯纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚(对苯撑苯并二恶唑)(PBO)纤维、聚酰胺纤维及其组合的有机填料。
[0009]所述组合物可以进一步包含一个或多个i-R
1-j单元；i和j各自选自异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基、恶唑基、恶唑啉基、酸酐、环氧基、胺基及其组合；R1是脂肪族基团、芳基、
或其组合。
[0010]所述组合物可以进一步包含选自抗氧化剂、金属钝化剂、封端剂、成核剂、除酸剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑增塑剂、交联剂、及其组合的剂。
[0011]所述聚乙交酯或所述聚乙交酯共聚物可以具有10,000-1,000,000的重均分子量。所述聚乙交酯或所述聚乙交酯共聚物的重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)可以为10-4.0。
[0012]所述组合物中的聚乙交酯共聚物可以根据包括以下的方法制备得到：(a)对熔融状态下的乙交酯进行开环聚合，由此形成聚乙交酯；和(b)将所述聚乙交酯挤出成颗粒。所述聚乙交酯可以与选自E、F及其组合的添加剂一起挤出。基于所述共聚物的总重量，所述组合物含有0.01-5wt％的所述添加剂。E可以是一个或多个i-R
1-j单元；i和j各自选自异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基、恶唑基、恶唑啉基、酸酐、环氧基、胺基及其组合；R1是脂肪族基团、芳基、或其组合。F可以选自抗氧化剂、金属钝化剂、封端剂、成核剂、除酸剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑增塑剂、交联剂、及其组合。
[0013]所述组合物中的聚乙交酯共聚物可以通过包括将所述聚乙交酯共聚物和所述填料挤出成颗粒的方法制备得到。基于所述颗粒的总重量，所述颗粒可以包含0.1-80wt％的所述填料。
[0014]所述聚乙交酯或所述聚乙交酯共聚物的熔体流动速率(MFR)可以为0.1-1000g/10min。
[0015]对于本专利技术的每种组合物，提供了制备该组合物的方法。基于所述组合物的总重量，所述组合物包含20-99.9wt％的聚乙交酯共聚物和0.1-80wt％的填料。所述聚乙交酯共聚物使用由乙交酯通过开环聚合生产得到的聚乙交酯制备得到。所述组合物的拉伸模量大于5,800MPa。所述方法包括对聚乙交酯共聚物和填料进行挤出和造粒。所述聚乙交酯共聚物包含一个或多个C-(A
x-B
y
)
n-D重复单元。A为或其组合；B为G-R
1-W；G和W各自选自-CO-NH-、-CO-R
2-CO-OH、-CO-、-(CH2)2NH-CO-、-CH
2-CH(OH)-CH
2-和-NH；R1是脂肪族聚合物、芳香族聚合物、或其组合；R2为烷基、芳基、或烯烃基；x在1至1500之间；y在1至1500之间；n在1至10000之间；C和D各自为选自羟基、羧基、胺基、烷基、芳基、醚基、烯基、卤代烃基及其组合的端基；且A和B在结构上不同。结果，制备得到所述组合物。
[0016]根据本专利技术的方法，所述填料为选自玻璃纤维、玻璃珠、滑石、碳酸钙、纳米粘土、水滑石、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、二氧化钛、二氧化硅、蒙脱石土、钢纤维、大麻纤维、竹纤维、木纤维、木粉、木片、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、碳化硅、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、硫酸镁、陶瓷晶须、无机盐晶须、金属晶须及其组合的无机填料。所述填料可以为选自纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)、聚(4-羟基苄基酯)、聚乙烯纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚(对苯撑苯并二恶唑)(PBO)纤维、聚酰胺纤维及其组合的有机填料。
[0017]所述方法可以进一步包括在所述聚乙交酯和所述填料的挤出和造粒之前，对所述聚乙交酯进行挤出和造粒。
[0018]所述方法可以进一步包括在所述聚乙交酯和所述填料的挤出和造粒之前，对所述聚乙交酯和添加剂进行挤出和造粒。
[0019]添加剂可以选自E、F或其组合。E可以是一个或多个i-R
1-j单元，i和j各自选自异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基、恶唑基、恶唑啉基、酸酐、环氧基、胺基及其组合；R1是脂肪族基团、芳基、或其组合。F可以选自抗氧化剂、金属钝化剂、封端剂、成核剂、除酸剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑增塑剂、交联剂、及其组合。
[0020]所述方法可以进一步包括对处于熔融状态的乙交酯进行开环聚合以形成所述聚乙交酯。
[0021]根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含20-99.9wt％的聚乙交酯或聚乙交酯共聚物和0.1-80wt％的填料，其中所述组合物的拉伸模量大于5,800MPa，其中所述聚乙交酯共聚物包含一个或多个C-(A
x-B
y
)
n-D重复单元，其中：A为或其组合；B为G-R
1-W；G和W各自选自-CO-NH-、-CO-R
2-CO-OH、-CO-、-(CH2)2NH-CO-、-CH
2-CH(OH)-CH
2-和
–
NH；R1是脂肪族聚合物、芳香族聚合物或其组合；R2为烷基、芳基、或烯烃基；x在1到1500之间；y在1到1500之间；n在1到10000之间；C和D各自是选自羟基、羧基、胺基、烷基、芳基、醚基、烯基、卤代烃基及其组合的端基；A和B在结构上不同；且其中所述聚乙交酯共聚物使用由乙交酯通过开环聚合而来的聚乙交酯制备得到。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述填料为选自玻璃纤维、玻璃珠、滑石、碳酸钙、纳米粘土、水滑石、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、二氧化钛、二氧化硅、蒙脱石土、钢纤维、大麻纤维、竹纤维、木纤维、木粉、木片、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、碳化硅、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、硫酸镁、陶瓷晶须、无机盐晶须、金属晶须及其组合的无机填料。3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述填料为选自纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)、聚(4-羟基苄基酯)、聚乙烯纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚(对苯撑苯并二恶唑)(PBO)纤维、聚酰胺纤维及其组合的有机填料。4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述共聚物进一步包含选自E、F及其组合的添加剂，其中E是一个或多个i-R
1-j单元，i和j各自选自异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基、恶唑基、恶唑啉基、酸酐、环氧基、胺基及其组合；R1是脂肪族基团、芳基、或其组合；且其中F选自抗氧化剂、金属钝化剂、封端剂、成核剂、除酸剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑增塑剂、交联剂、及其组合。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚乙交酯共聚物的重均分子量为10,000-1,000,000。6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚乙交酯共聚物的重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)为10-4.0。7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚乙交酯共聚物的熔体流动速率(MFR)为0.1-1000g/10min。8.一种制备组合物的方法，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物包含20-99.9w...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣舟，
申请(专利权)人：上海浦景化工技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：