一种高透明PBAT材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高透明PBAT材料，按重量份数计，包括组分：PBAT树脂100份；透明改性树脂20~50份；增刚剂3~5份；填料5~10份；润滑剂0.1~2份；其中，所述的透明改性树脂由可降解聚酯弹性体和聚(3‑羟基丁酸酯‑co‑4‑羟基丁酸酯)按重量比2:8~5:5共混得到。本发明专利技术通过添加由特定配比的可降解聚酯弹性体和聚(3‑羟基丁酸酯‑co‑4‑羟基丁酸酯)共混制得的透明改性树脂，能够显著改善PBAT材料的透明性和刚性，制得高透明PBAT材料，可用于制备透光率高、抗穿刺性能好、力学性能优的PBAT薄膜，能够满足包装领域对薄膜材料的使用要求，进一步拓宽了PBAT材料的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高透明PBAT材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及可降解材料
，具体涉及一种高透明PBAT材料及其制备方法和应用。
技术介绍
高分子聚合物已广泛用于人类生活相关的各个领域，但由于大部分聚合物来源于石油及裂解产物，其废弃物数在自然环境中无法降解进入碳循环。人类使用的巨量的不可降解塑料已对自然环境造成严重污染，给环境和资源带来难以衡量的压力，为应对环境污染问题，研究开发可降解的高物理性能替代材料成为热门。近年来，随着聚乳酸（PLA）、聚（己二酸-对苯二酸）丁二酯（PBAT）、聚己内酯（PCL）等可降解聚合物的发展，环保型塑料制品已经成为塑料行业的产业新星。虽然PLA的综合性能最为优异，但目前全世界的产能有限，原材料的批次稳定性较差，价格高居不下等问题已经严重制约PLA制品的开发和推广优异。相较而言，PBAT的商品转化更为优越。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，有较好的延展性、断裂伸长率、耐热性和冲击性能；其主要可制成薄膜产品应用在包装领域等各个方面。然而，目前的PBAT薄膜产品透明度差，且由于PBAT本身模量较低，刚性差，在包装领域的应用仍然受到较大限制。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高透明PBAT材料，由其制得的PBAT薄膜透光率高，且具有优异的力学性能和抗穿刺性能。本专利技术的另一目的在于提供上述高透明PBAT材料的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：<br>一种高透明PBAT材料，按重量份数计，包括以下组分：PBAT树脂100份；透明改性树脂20~50份；增刚剂3~5份；填料5~10份；润滑剂0.1~2份；其中，所述的透明改性树脂由可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)按重量比2:8~5:5共混得到。本专利技术的目的在于对PBAT树脂进行改性，因此本专利技术对于PBAT树脂的规格参数不做要求。一般的，可采用通用的薄膜级PBAT树脂，具体可选用蓝山屯河TH-801T、巴斯夫PBATEcoflexBX7011、金发科技Flex-64D或金晖兆隆Ecoworld等。本专利技术的透明改性树脂由特定配比的可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)共混制得，可采用如下的制备方法：将可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)在55~65℃热烘1.5~3.5h后，按照配比，加入双螺杆挤出机，温度为130~190℃，挤出切粒，制得透明改性树脂。具体的，制备工艺条件可设置为螺杆八段加热，1~8段的温度为130℃，140℃，150℃，165℃，175℃，185℃，190℃和190℃。本专利技术通过添加透明改性树脂，可以大幅抑制PBAT的结晶，改善PBAT材料的透明性；同时能够有效抑制软硬相分离导致的刚度下降，从而显著提高PBAT材料的拉伸强度和拉伸模量；此外，本专利技术所使用的透明改性树脂具有典型的水解性和光解性，与PBAT树脂共混后不影响PBAT材料的降解性能，保持了原有的高降解性。所述的可降解聚酯弹性体，按重量份数计，包括以下组分：液体聚酯多元醇10~30份；聚碳酸亚丙酯35~50份；扩链剂10~25份；引发剂0.01~3份；异氰酸酯10~25份。所述液体聚酯多元醇选自植物油衍生物中的任意一种或几种；优选的，所述液体聚酯多元醇选自蓖麻油衍生物、大豆油衍生物、棕榈油衍生物、腰果壳油衍生物、松子油衍生物或松香油衍生物中的任意一种或几种；上述植物油衍生物的来源广泛、价格低廉，在埋土后会快速发生降解。更优选的，本专利技术的液体聚酯多元醇的数均分子量为3000~5000。所述聚碳酸亚丙酯的数均分子量为1000~1500。所述扩链剂为1,4-丁二醇；所述引发剂为二月桂酸二丁基锡。所述异氰酸酯选自1,5-萘二异氰酸酯NDI、二甲基联苯二异氰酸酯TODI、苯二甲基二异氰酸酯XDI或4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的任意一种或几种。本专利技术提供可降解聚酯弹性体的制备方法，包括以下步骤：按照配比，将液体聚酯多元醇、聚碳酸亚丙酯、扩链剂和引发剂混合，加热至140~160℃，进行机械分散后，抽真空除水1~3小时至混合物的水份含量低于200ppm，降温至70~100℃，在氮气保护下，加入异氰酸酯，在70~100℃下进行聚合反应1~10小时，制得可降解聚酯弹性体。优选的，本专利技术的可降解聚酯弹性体在2.16kg、180℃条件下的熔融指数为8~20g/10min。优选的，本专利技术所述的可降解聚酯弹性体的NCO%含量为1%~3%；NCO%含量过高会导致PBAT材料的稳定性下降。所述的增刚剂选自无色C9石油树脂。所述的填料选自透明滑石粉；优选的，所述的透明滑石粉目数为3000~5000目。所述的润滑剂选自聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或石蜡中的任意一种或几种。根据材料性能要求，本专利技术的高透明PBAT材料，按重量份数计，还包括0.1~2份助剂；所述的助剂包括抗氧剂、光稳定剂或紫外吸收剂中的任意一种或几种。所述的抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂T501中的至少一种。所述的光稳定剂选自光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂622、光稳定剂2002、光稳定剂783或光稳定剂2020中的至少一种。所述紫外吸收剂选自UV531、UV234、UV326、UV327、UV328、UV329或UV1130中的至少一种。本专利技术还提供了上述高透明PBAT材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将PBAT树脂、透明改性树脂和填料在55~65℃热烘1.5~3.5h；（2）按照配比，将干燥后的PBAT树脂、透明改性树脂、填料及其他各组分投入高混机内，在转速500~1000r/min下混合40~80s，再提高转速至1000~2000r/min混合10~30s，使物料混合均匀；（3）将混合物料投入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的长径比为48，温度为130~190℃，挤出造粒，制得高透明PBAT材料。本专利技术还提供了上述高透明PBAT材料的应用，可用于制备PBAT薄膜，具体可应用于包装领域或农业领域。本专利技术的高透明PBAT材料可通过吹膜工艺制得PBAT薄膜；具体可采用如下制备方法：将高透明PBAT材料投入吹膜机，螺杆1~4区的温度为150℃，170℃，180℃和190℃，模头加工温度190℃，吹胀比为1~4，吹膜厚度为12~30μm，制得PBAT薄膜。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：（1）本专利技术通过由特定配比的可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)共混制得的透明改性树脂，对PBAT树脂改性，能够显著改善PBAT材料的透明性，同时提高PBAT材料的刚性。（2）本专利技术的高透明PBAT材料制得的PBAT薄膜，具有高透明度（透光率不低于75%）和优异的力学性能（拉伸模量达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高透明PBAT材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：/nPBAT树脂 100份；/n透明改性树脂 20~50份；/n增刚剂 3~5份；/n填料 5~10份；/n润滑剂 0.1~2份；/n其中，所述的透明改性树脂由可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)按重量比2:8~5:5共混得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种高透明PBAT材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
PBAT树脂100份；
透明改性树脂20~50份；
增刚剂3~5份；
填料5~10份；
润滑剂0.1~2份；
其中，所述的透明改性树脂由可降解聚酯弹性体和聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)按重量比2:8~5:5共混得到。


2.根据权利要求1所述的高透明PBAT材料，其特征在于，所述的可降解聚酯弹性体，按重量份数计，包括以下组分：液体聚酯多元醇10~30份；聚碳酸亚丙酯35~50份；扩链剂10~25份；引发剂0.01~3份；异氰酸酯10~25份。


3.根据权利要求2所述的高透明PBAT材料，其特征在于，所述液体聚酯多元醇选自植物油衍生物中的任意一种或几种；优选的，所述液体聚酯多元醇选自蓖麻油衍生物、大豆油衍生物、棕榈油衍生物、腰果壳油衍生物、松子油衍生物或松香油衍生物中的任意一种或几种；更优选的，所述液体聚酯多元醇的数均分子量为3000~5000；所述聚碳酸亚丙酯的数均分子量为1000~1500；所述扩链剂为1,4-丁二醇；所述引发剂为二月桂酸二丁基锡；所述异氰酸酯选自1,5-萘二异氰酸酯NDI、二甲基联苯二异氰酸酯TODI、苯二甲基二异氰酸酯XDI或4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯HMDI中的任意一种或几种。


4.根据权利要求1所述的高透明PBAT材料，其特征在于，所述可降解聚酯弹性体在2.16kg、180℃条件下的熔融指数为8~20g/10min；所述可降解聚酯弹性体的NCO%含量为1%~3%。


5.根据权利要求2~4任一项所述的高透明PBAT材料，其特征在于，所述的可降解聚酯弹性体的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷彩红，徐睿杰，陈大华，
申请(专利权)人：合聚高分子材料科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44