适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物及其制备和在制备薄膜中的应用，该组合物原料组成包括基本组分和附加组分；以重量份计，所述基本组分包括：PBAT 30

【技术实现步骤摘要】
适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及生物降解薄膜材料领域，具体涉及一种适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物及其制备和应用。

技术介绍

[0002]生物降解塑料是一类可由自然界存在的微生物作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料降解后无毒无害，具有优良的使用性能。
[0003]聚对苯二甲酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯(PBAT)是一种可完全生物降解的脂肪族
‑
芳香族共聚酯，其有超过700％以上的较高的断裂伸长率，具有良好的柔韧性和可加工性，现已广泛应用在塑料软包装中，但PBAT的来源仍为石油化工，在生产加工的过程中消耗了石油资源并产生了较多的二氧化碳排放。
[0004]聚羟基脂肪酸酯(PHA)是很多微生物合成的一种细胞内聚羟基脂肪酸酯，是一种天然的高分子生物材料。PHA的大多数单体是链长3～14个碳原子的3
‑
羟基脂肪酸，其侧链R是高度可变的饱和或不饱和、直链或支链、脂肪族或芳香族的基团。已经有多于100种不同的单体被报道，但是并没有发现多于14个碳原子组成的长链PHA。与聚乳酸(PLA)等生物材料相比，PHA结构多元化，通过改变菌种、给料、发酵过程可以很方便地改变PHA的组成，而组成结构多样性带来的性能多样化使其在应用中具有明显的优势。
[0005]将PBAT与PHA复合来制备包装用薄膜在保证全生物降解的前提下，可以使复合材料的生物质来源提高，降低石油资源PBAT的使用。如公开号为CN107936486A的中国专利技术专利申请中公开了一种购物袋用生物降解聚酯组合物，按重量包含以下重量份的组分：PBAT 80
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120份、PHA等生物降解脂肪族聚酯20
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40份、增容剂0.5
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5份、抗氧剂0
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1份。通过添加增容剂提高了PBAT和PHA等脂肪族聚酯的相容性，力学性能提升明显。
[0006]如公开号为CN108047658A的中国专利技术专利申请中公开了一种生物降解聚酯农用地膜，按重量份包括如下组分：PBAT 80
‑
100份，PHA等其他生物降解脂肪族聚酯20
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40份，增容剂2
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10份，填料10
‑
20份。但所述填料为二氧化硅包覆的丁基橡胶粉末。由于丁基橡胶为不可降解组分，组合物和地膜制品虽材料成本有所下降，但添加不可降解组分影响材料的降解性能。因此，在PBAT/PHA体系需选用可完全生物降解且价格低廉的生物质填料。
[0007]如公开号为CN108485219A的中国专利技术专利申请中公开了一种生物基木塑复合新材料的制备方法，将80
‑
100份的PHA，20
‑
35份的表面改性木粉，2.5
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4.5份的钛白粉，0.5
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1.0份的润滑剂，0.2
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0.6份的增塑剂，0.5
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1.0份的偶联剂、0.5
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1.0份的抗氧剂硫代二丙酸双十八碳醇酯，0.3
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0.7份的紫外线吸收剂、0.1
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0.5份的双(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)硫醚混合均匀，加入双螺杆挤出机，熔融挤出造粒制备的生物基木塑复合新材料。其材料不但可以完全生物降解，而且采用了廉价的天然树木木粉，降低生产的成本；采用化学改性聚羟基脂肪酸酯和表面改性木粉，有利于两种材料的相互融合，使材料具有较好的机械性能。但该材料未说明是否可以在薄膜领域使用，因此，需要开发一种PHA与PBAT共混，同时使用木粉作为填充的薄膜级完全生物降解材料，降低石化来源的PBAT用量，同时降低成本。

技术实现思路

[0008]为了提高PBAT完全生物降解薄膜的生物质含量，降低组合物中石油资源PBAT的使用，在保证生物降解性的同时降低成本，本专利技术提供了一种适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物。使用本专利技术提供的PBAT/PHA/木粉组合物配方制得的PBAT/PHA/木粉粒子经吹塑加工成的PBAT/PHA/木粉完全生物降解薄膜在降低成本的同时保证了薄膜的性能优异。
[0009]一种适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物，原料组成包括基本组分和附加组分；
[0010]以重量份计，所述基本组分包括：
[0011]PBAT 30
‑
80份，
[0012]PHA
ꢀꢀ5‑
30份，
[0013]木粉 5
‑
40份；
[0014]以所述基本组分的总重量为基准，所述附加组分包括：
[0015][0016]所述增塑剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、三聚丙三醇和山梨醇中的一种或多种；
[0017]所述相容剂为乙烯
‑
丙烯酸酯
‑
马来酸酐三元共聚物(EMH)、乙烯丙烯酸酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(T
‑
GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA
‑
GMA)、乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA
‑
GMA)、聚丁二酸丁二醇酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PBS
‑
g
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GMA)和聚乳酸接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PLA
‑
g
‑
GMA)中的一种或多种；
[0018]所述扩链剂为KC
‑
3728、ADR
‑
4300
‑
F、ADR
‑
4370
‑
F、ADR
‑
4400和ADR
‑
4468中的一种或多种；
[0019]所述润滑剂为三聚甘油单硬脂酸酯、三聚甘油二硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯和硬化油中的一种或多种；
[0020]所述抗水解剂为N,N'
‑
二(2,6
‑
二异丙基苯基)碳二亚胺、聚
‑
二(1,3,5
‑
三异丙基苯基)碳二亚胺、聚合碳化二亚胺中的一种或多种。
[0021]本专利技术通过优化的PBAT/PHA/木粉组合物的组合物及配比，提高PHA和木粉添加量，在保证性能的前提下，降低了生产成本，同时提高组合物的生物质添加量。
[0022]为了使组合物能够适用于制备性能优异的薄膜，本专利技术首先优化PBAT/PHA/木粉三组分体系中各组分比例含量，并在此基础上，添加特定量、特定种类的增塑剂、相容剂、扩链剂、润滑剂和抗水解剂等功能助剂。研究发现，这些特定加入量、特定种类的功能助剂对于使PBAT/PHA/木粉组合物可以制备出综合性能优异的薄膜至关重要，各功能助剂缺一不可。
[0023]上述种类的增塑剂可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于制备薄膜的PBAT/PHA/木粉组合物，其特征在于，原料组成包括基本组分和附加组分；以重量份计，所述基本组分包括：PBAT
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
80份，PHA
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
30份，木粉
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
40份；以所述基本组分的总重量为基准，所述附加组分包括：所述增塑剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、三聚丙三醇和山梨醇中的一种或多种；所述相容剂为乙烯
‑
丙烯酸酯
‑
马来酸酐三元共聚物、乙烯丙烯酸酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚丁二酸丁二醇酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乳酸接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述扩链剂为KC
‑
3728、ADR
‑
4300
‑
F、ADR
‑
4370
‑
F、ADR
‑
4400和ADR
‑
4468中的一种或多种；所述润滑剂为三聚甘油单硬脂酸酯、三聚甘油二硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯和硬化油中的一种或多种；所述抗水解剂为N,N'
‑
二(2,6
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二异丙基苯基)碳二亚胺、聚
‑
二(1,3,5
‑
三异丙基苯基)碳二亚胺、聚合碳化二亚胺中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的PBAT/PHA/木粉组合物，其特征在于，所述PBAT的重均分子量为50000
‑
80000，在载荷2.16kg、190℃下的熔体流动速率为1
‑
10g/10min。3.根据权利要求1所述的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志宇，张磊，涂征，黄瑞杰，宋玉兴，
申请(专利权)人：中广核俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：