一种可降解PBAT复合薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解PBAT复合薄膜及其制备方法，包括PBAT、改性金属有机框架、滑石粉、扩链剂和爽滑剂。本发明专利技术中，采用偶联剂对金属有机框架进行修饰，使其具有吸附小分子除味的功能外，也可以与填料一并均匀分散在PBAT中，制得的PBAT复合薄膜，易加工、分散均匀、低气味、高性能，可以用于商超背心袋、食品包装袋等要求低气味的薄膜包装材料中。等要求低气味的薄膜包装材料中。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解PBAT复合薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于可降解材料领域，尤其涉及一种低气味生物可降解PBAT复合薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济发展，互联网经济的兴起，塑料制品的消耗量也在不断增加，其中快递行业的塑料包装，如气泡膜，气泡袋等的使用量也在同步增加。虽然目前采用回收，破碎，再利用的方式减少塑料的废弃，从而减缓白色污染，但是这种方法治标不治本。随着禁塑令的实施，快递等行业也开始提前寻求替换方案，可降解树脂由于其降解特性，引起了诸多研究者和企业的关注。
[0003]聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)是一种完全生物降解的聚酯材料，可被微生物代谢分解，最终成为二氧化碳和水。PBAT具有较好的延展性和断裂伸长率，其成膜后也具有一定的强度，但由于PBAT在矿粉填充时，增加了加工中的剪切强度，PBAT中含有的小分子以及分解产生的小分子更易散发，导致生产的膜袋气味大，给使用者不良的使用体验，影响了其进一步发展应用。如何创设一种气味低的可降解的PBAT复合薄膜及其制备方法，具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可降解PBAT复合薄膜，通过对金属有机框架改性，制备金属有机框架
‑
偶联剂反应物，使金属有机框架能均匀分散在复合薄膜中，并在制备膜袋的加工过程中不产生晶点，同时帮助滑石粉进行分散，制备得到的PBAT复合薄膜气味低。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种可降解PBAT复合薄膜，所述PBAT复合薄膜包含以下组分：
[0007]S1、PBAT，60％
‑
85％，优选65％
‑
80％；
[0008]S2、PLA，5％
‑
30％，优选8％
‑
20％；
[0009]S3、滑石粉，5％
‑
30％，优选8％
‑
20％；
[0010]S4、爽滑剂，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
5％；
[0011]S5、扩链剂，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
0.6％；
[0012]S6、改性金属有机框架，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
1％；
[0013]以上述所有组分的总质量为100％计。
[0014]其中所述改性金属有机框架采用以下组分制备而成：
[0015]S6
‑
1、金属有机框架，45％
‑
75％，优选50％
‑
65％；
[0016]S6
‑
2、偶联剂，25％
‑
55％，优选35％
‑
50％；
[0017]其中所述金属有机框架为锆盐和2
‑
氨基对苯二甲酸反应制备而成。
[0018]优选地，所述锆盐为氯化锆。
[0019]本专利技术制备的金属有机框架对PBAT复合薄膜材料具有良好的气味吸附作用，制备
得到的材料气味等级低，可满足食品级要求。但是，在PBAT复合薄膜研究过程中发现，若在改性材料中直接加入金属有机框架会在薄膜上形成晶点，产生团聚，从而无法达到吸附小分子的作用。但本专利技术先将金属有机框架与偶联剂复合后得到改性金属有机框架，再与PBAT等原料共混，采用该种方法原料之间的相容性更佳，避免金属有机框架在加工过程中分散不均，改性金属有机框架可更好的吸附小分子，从而使制得的改性PBAT复合薄膜气味更低。
[0020]本专利技术中，所述PBAT可以为直接缩聚法制备得到的PBAT或两步扩链法制备得到的PBAT或其混合物，优选两步扩链法制备得到的PBAT。
[0021]本专利技术中，所述PLA(聚乳酸)为开环聚合法制备的PLA或直接缩聚法制备的PLA或其混合物，优选开环聚合法制备的PLA；优选地，所述PLA的熔融指数为3
‑
20g/10min(190℃，2.16kg)，优选3
‑
10g/10min(190℃，2.16kg)。
[0022]本专利技术中，所述滑石粉粉细度为1000目
‑
10000目，优选3000
‑
6000目细度的滑石粉。
[0023]本专利技术中，所述爽滑剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种，优选芥酸酰胺。
[0024]本专利技术中，所述扩链剂为甘油酯多元共聚物、异氰酸酯和过氧化物中的一种或多种，优选甘油酯多元共聚物，如扩链剂HDI、ADR4400、STJ
‑
20。
[0025]本专利技术中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或多种，优选硅烷偶联剂。例如KH
‑
560、KR
‑
12、LD
‑
100P。
[0026]所述改性金属有机框架的制备方法包括以下步骤：
[0027]A.将氯化锆与2
‑
氨基对苯二甲酸混合加入到
‘
混合溶剂中，转移至高压反应釜，得到黄色胶状物，洗涤、干燥制备金属有机框架；
[0028]B.将金属有机框架、偶联剂与N
’
N二甲基甲酰胺混合，加热回流后进行旋蒸，得到的黄色固体洗涤、干燥，制备得改性金属有机框架。
[0029]本专利技术中，步骤A的反应温度为100
‑
150℃，加热时间为24
‑
72h，优选110
‑
140℃，36
‑
60h；反应压力：表压5
‑
20MPa，优选10
‑
15MPa。
[0030]本专利技术中，步骤A的混合溶剂为N
’
N二甲基甲酰胺和去离子水，二者质量比为5：1
‑
25：1，优选10：1
‑
20：1。
[0031]混合溶剂的加入量为氯化锆质量的3
‑
15倍，优选5
‑
10倍。
[0032]本专利技术中，2
‑
氨基对苯二甲酸的用量为氯化锆质量的1
‑
5倍，优选1
‑
2倍；
[0033]本专利技术中，步骤A采用N
’
N二甲基甲酰胺和甲醇洗涤金属有机框架。
[0034]本专利技术中，步骤B的加热温度为100
‑
150℃，加热时间为1
‑
24h，优选加热温度为110
‑
140℃，加热时间为5
‑
12h。
[0035]本专利技术中，步骤B中金属有机框架与偶联剂加入的质量比为1:1
‑
1:4,优选1：1.5
‑
1：2.5。
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解PBAT复合薄膜，其特征在于，所述PBAT复合薄膜包含以下组分：S1、PBAT，60％
‑
85％，优选65％
‑
80％；S2、PLA，5％
‑
30％，优选8％
‑
20％；S3、滑石粉，5％
‑
30％，优选8％
‑
20％；S4、爽滑剂，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
5％；S5、扩链剂，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
0.6％；S6、改性金属有机框架，0.05％
‑
2％，优选0.1％
‑
1％；以上述所有组分的总质量为100％计。2.根据权利要求1所述的复合薄膜，其特征在于，所述改性金属有机框架采用以下组分制备而成：S6
‑
1、金属有机框架，45％
‑
75％，优选50％
‑
65％；S6
‑
2、偶联剂，25％
‑
55％，优选35％
‑
50％；优选地，所述金属有机框架为锆盐和2
‑
氨基对苯二甲酸反应制备而成。3.根据权利要求1或2所述的复合薄膜，其特征在于，所述PLA(聚乳酸)为开环聚合法制备的PLA或直接缩聚法制备的PLA或其混合物，优选开环聚合法制备的PLA；优选地，所述PLA的熔融指数为3
‑
20g/10min(190℃，2.16kg)，优选3
‑
10g/10min(190℃，2.16kg)。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的复合薄膜，其特征在于，所述滑石粉细度为1000目
‑
10000目，优选3000
‑
6000目细度的滑石粉；优选地，所述爽滑剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种或多种，优选芥酸酰胺；优选地，所述扩链剂为甘油酯多元共聚物、异氰酸酯和过氧化物中的一种或多种，优选甘油酯多元共聚物；优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和硼酸酯偶联剂中的一种或多种，优选硅烷偶联剂。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的复合薄膜，其特征在于，所述改性金属有机框架的制备方法包括以下步骤：A.将氯化锆与2
‑
氨基对苯二甲酸混合加入到混合溶剂中，转移至高压反应釜，得到黄色胶状物，洗涤、干燥制备金属有机框架；B.将金属有机框架、偶联剂与N
’
N二甲基甲酰胺混合，加热回流后进行旋蒸，得到的黄色固体洗涤、干燥，制备得改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹佐民，陈连清，祁先勇，李保印，吴俊，邵成立，王倩倩，黄建，李熠宇，欧阳洋子，袁天楠，刘雪婷，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：