一种PBAT树脂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种PBAT树脂组合物及其制备方法和应用，所述PBAT树脂组合物包括PBAT树脂和环戊亚烯基共轭结构化合物；所述PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.05ppm

【技术实现步骤摘要】
一种PBAT树脂组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚合物材料
，具体涉及一种PBAT树脂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT树脂)是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具聚己二酸丁二醇酯(PBA)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，又有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，有望成为聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等传统塑料的替代材料，具有非常好的应用前景。
[0003]PBAT树脂具有较高的熔点和良好的可加工性，可以通过吹膜、注塑、吹塑等多种成型方法进行加工，在包装材料、生物医用材料、农用材料等多个领域具有很高的应用价值。由于PBAT树脂的用途广，市场需求量大，因此，其品质的完善和性能优化成为目前的研究热点。
[0004]PBAT树脂通常采用酯化
‑
缩聚的技术路线进行制备，例如CN101864068A公开了一种聚对苯二甲酸丁二醇/己二酸丁二醇共聚酯的制备方法，采用钛化合物和锑化合物的组合作为复合催化剂，使对苯二甲酸、己二酸和1,4
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丁二醇在常压和150
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220℃的温度下进行酯化反应，然后减压至高真空10
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150Pa，反应终温控制在265
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280℃进行缩聚反应，得到特性粘度为0.90
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1.32dL/g的聚对苯二甲酸丁二醇/己二酸丁二醇共聚酯产品。该制备方法的反应时间较短，但采用重金属锑的化合物作为催化剂，不仅带来了环境污染的隐患，而且得到的PBAT树脂颜色较深，外观不佳，不利于后期应用。
[0005]CN113248695A公开了一种PBAT聚合物及其连续制备方法，包括如下步骤：打浆、酯化1、酯化2、预缩聚和终缩聚；该方法采用短流程连续聚合装置连续聚合，在线添加功能母液进行反应，得到的PBAT聚合物可以直接吹塑制备防粘结可降解PBAT薄膜。CN113278138A公开了一种PBAT聚合物及其制备方法，具体包括：按照一定的顺序将对苯二甲酸、己二酸、丁二醇、热稳定剂和催化剂混合后，混合物依次经过打浆、第一步酯化、第二步酯化、预缩聚反应、终缩聚反应、在线挤出扩链反应，得到PBAT聚合物；所述PBAT聚合物的特性粘数为1.30
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1.35dL/g，羧基在30
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35mol/t，但其颜色色相b值在10
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12之间，色泽较深。
[0006]总体而言，目前的PBAT普遍存在产品批次间稳定性不好的问题，尤其是外观色泽的不稳定，常用的钛系催化剂会导致产物的光泽度低，颜色发黄；而且，制备过程中还伴随着不可避免的副反应，导致产品色泽发黄、发红或发紫等，这都极大影响了产品下游应用的范围。
[0007]因此，开发一种兼具良好的力学性能、优异的色相和色泽稳定性的PBAT树脂，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种PBAT树脂组合物及其制备方法
和应用，通过PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量的控制，使所述PBAT树脂组合物具有优异的色值和色泽稳定性，而且可以充分满足吹膜等加工成型的性能要求，且吹膜后的雾度低，透明性好，外观和力学性能得以全面改善。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种PBAT树脂组合物，所述PBAT树脂组合物包括PBAT树脂和环戊亚烯基共轭结构化合物；所述PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.05ppm
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100ppm；所述环戊亚烯基共轭结构化合物包括2
‑
环亚戊基环戊酮和/或2,5
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二环亚戊基环戊酮。
[0011]本专利技术中，所述2
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环亚戊基环戊酮的结构式为所述2,5
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二环亚戊基环戊酮的结构式为
[0012]本专利技术中，所述ppm代表百万分率，即1ppm代表百万分之一；下文涉及到相同描述时，均具有相同的含义。
[0013]本专利技术中，所述PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.05ppm
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100ppm，即以所述PBAT树脂组合物的总质量为100％计，所述环戊亚烯基共轭结构化合物的质量为0.05ppm
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100ppm，例如可以为0.1ppm、0.5ppm、1ppm、5ppm、10ppm、20ppm、30ppm、40ppm、50ppm、60ppm、70ppm、80ppm或90ppm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值，优选为0.1ppm
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80ppm，进一步优选为0.5ppm
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80ppm。
[0014]本专利技术提供的PBAT树脂组合物中，通过控制环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.05ppm
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100ppm，使其在具有较高的分子量和较好的力学性能的同时，具有低的色值和优异的色泽稳定性；所述PBAT树脂组合物的色相优异，能够充分满足吹膜等加工成型的要求，且吹膜后的雾度低，透明性好，产品的外观和力学性能得到全面改善。如果PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量过高，则产物会有明显的发红，色相较差，而且吹膜后的雾度高，透明度不佳；如果PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量过低，则产物的力学性能和加工性不好，吹膜不稳定，而且吹膜后的雾度高，透明性较差。
[0015]优选地，所述PBAT树脂的重均分子量为70000
‑
200000g/mol，例如可以为80000g/mol、90000g/mol、100000g/mol、110000g/mol、120000g/mol、130000g/mol、140000g/mol、150000g/mol、160000g/mol、170000g/mol、180000g/mol或190000g/mol，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0016]优选地，所述PBAT树脂在190℃、1.25kg下的熔体质量流动速率为1
‑
10g/10min，例如可以为1.5g/10min、2g/10min、3g/10min、4g/10min、5g/10min、6g/10min、7g/10min、8g/10min或9g/10min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
[0017]优选地，所述环戊亚烯基共轭结构化合物包括2
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环亚戊基环戊酮和2,5
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二环亚戊基环戊酮的组合。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PBAT树脂组合物，其特征在于，所述PBAT树脂组合物包括PBAT树脂和环戊亚烯基共轭结构化合物；所述PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.05ppm
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100ppm；所述环戊亚烯基共轭结构化合物包括2
‑
环亚戊基环戊酮和/或2,5
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二环亚戊基环戊酮。2.根据权利要求1所述的PBAT树脂组合物，其特征在于，所述PBAT树脂的重均分子量为70000
‑
200000g/mol；优选地，所述PBAT树脂在190℃、1.25kg下的熔体质量流动速率为1
‑
10g/10min。3.根据权利要求1或2所述的PBAT树脂组合物，其特征在于，所述PBAT树脂组合物中环戊亚烯基共轭结构化合物的质量含量为0.1ppm
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80ppm；优选地，所述PBAT树脂组合物中2
‑
环亚戊基环戊酮的质量含量为0.05
‑
60ppm；优选地，所述PBAT树脂组合物中2,5
‑
二环亚戊基环戊酮的质量含量为0.05
‑
30ppm。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的PBAT树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将PBAT树脂和环戊亚烯基共轭结构化合物混合均匀，得到所述PBAT树脂组合物。5.一种如权利要求1
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3任一项所述的PBAT树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：己二酸、对苯二甲酸与1,4
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丁二醇进行酯化反应，得到低聚物；所述低聚物进行缩聚反应，得到所述PBAT树脂组合物；所述酯化反应的酯化率≥96％，所述缩聚反应的温度为240
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250℃。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述己二酸与对苯二甲酸的摩尔比为(0.1
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9.0):1；优选地，所述己二酸与对苯二甲酸的总摩尔量与1,4
‑
丁二醇的摩尔量的比值为1:(1.1
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2.0)；优选地，所述酯化反应在催化剂的存在下进行；优选地，所述催化剂为钛系催化剂；优选地，所述催化剂选自钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四异丁酯、钛酸四异辛酯、乙酸钛、乳酸钛、酒石酸钛、柠檬...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡江林，高梦云，陈建旭，刘岩，韦云涛，姜庆梅，王雨龙，方文娟，王喜蒙，王磊，黎源，
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：