改性聚乙醇酸组合物、改性聚乙醇酸材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及聚乙醇酸改性领域，公开了改性聚乙醇酸组合物、改性聚乙醇酸材料及其制备方法与应用。注意所述改性聚乙醇酸组合物包含聚乙醇酸、增韧树脂和改进剂；所述增韧树脂选自聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体中的至少一种；所述改进剂选自氨基接枝聚烯烃、马来酸酐聚烯烃共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和环氧化合物中的至少一种。本发明专利技术选用合适的增韧树脂，加上改进剂来改善树脂间的相容性，提高PGA的韧性，制备高韧性PGA材料，解决PGA增韧改性中的问题。中的问题。中的问题。

【技术实现步骤摘要】
改性聚乙醇酸组合物、改性聚乙醇酸材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及聚乙醇酸改性领域，具体涉及一种改性聚乙醇酸组合物、改性聚乙醇酸材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚乙醇酸(简称PGA)是一种单元碳数最少、具有可完全分解的酯结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料，具有很好的性能优势：
[0003]1)气体阻隔性绝佳：对氧气和水蒸气的阻隔性是PET的100倍，PLA的1000倍，且PGA对气体的阻隔性基本不受环境温度影响，是理想的阻隔包装材料；
[0004]2)力学性能优良：弯曲强度和拉伸强度高于一般树脂如PP，甚至优于许多工程塑料如：PC、PET、PA6等，可以弥补生物可降解材料力学强度较差的缺点；
[0005]3)可降解性出色：PGA的降解性能与天然纤维类似，可在一个月内分解。能够满足对材料可降解的要求。
[0006]由于PGA的性能优势，其是非常环保、理想的包装材料。但是由于PGA具有脆性大、熔体强度低等缺点，严重制约了其在薄膜等领域的加工应用。CN1059919A公开了含聚羟基酸和一种相容剂的薄膜，本专利技术涉及某些可用于制作薄膜的组合物及其制备，这些组合物包含聚羟基酸(PHA)和一种相容剂。还涉及含有这样的组合物和其它聚合物的薄膜，具体由5-95％聚羟基酸和5-75％相容剂组成。其中聚羟基酸包括：聚乙醇酸，聚乳酸，聚乙醇酸/聚乳酸共聚物。相容剂包括：乙烯/马来酸酐接枝共聚物或乙烯/环氧乙烷共聚物。该专利技术中，增韧树脂为聚乙烯/聚丙烯，相容剂是乙烯/马来酸酐接枝共聚物或乙烯/环氧乙烷共聚物，不包括其它弹性体等，相比于弹性体，聚乙烯/聚丙烯韧性不高，因此韧性增加有限。
[0007]CN102131868A公开了一种耐水解的聚酯组合物，包含聚酯、第一改性剂和第二改性剂；所述第一改性剂包括与聚羟基烷酸不相容的聚合物并且不是含酸聚合物或产酸聚合物，具体包括：乙烯共聚物、核-壳聚合物、共聚醚酯、环氧化油、丙烯腈苯乙烯共聚物、含苯乙烯的聚合物、芳族聚酯、酯族-芳族聚酯、三元乙丙橡胶、聚烯烃或它们中的两种或更多组合；第二改性剂包括：聚碳二亚胺、碳二亚胺、二酰亚胺化合物或它们的组合。添加的第二改性剂是羧基封端剂，主要是提高耐聚乙醇酸的耐水解性，并不涉及相容剂。两相仍为不相容体系，对力学性能无改善。
[0008]因此对PGA进行增韧改性，开发韧性PGA材料十分必要，但是目前针对PGA的增韧改性研究较少，还需要解决材料的韧性及相容性问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了克服现有的聚乙醇酸材料韧性较差，且改进剂差的问题，提供一种改性聚乙醇酸组合物、改性聚乙醇酸材料及其制备方法与应用。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种改性聚乙醇酸组合物，包含聚乙醇
酸、增韧树脂和改进剂；所述增韧树脂选自聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体中的至少一种；所述改进剂选自氨基接枝聚烯烃、马来酸酐聚烯烃共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和环氧化合物中的至少一种。
[0011]本专利技术第二方面提供一种改性聚乙醇酸材料的制备方法，包括：将本专利技术的组合物进行熔融挤出，得到改性聚乙醇酸材料。
[0012]本专利技术第三方面提供一种本专利技术的制备方法制得的改性聚乙醇酸材料。
[0013]本专利技术第四方面提供一种本专利技术提供的上述材料在薄膜、餐盒、中空容器、3D打印中的应用。
[0014]通过上述技术方案，本专利技术选用合适的增韧树脂，加上改进剂来改善树脂间的相容性，提高PGA的韧性，制备高韧性PGA材料，解决PGA增韧改性中的问题。
附图说明
[0015]图1是对比例2制得的聚乙醇酸材料的SEM图；
[0016]图2是本专利技术实施例1制得的改性聚乙醇酸材料的SEM图。
具体实施方式
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]本专利技术第一方面提供一种改性聚乙醇酸组合物，包含：聚乙醇酸、增韧树脂和改进剂；所述增韧树脂选自聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体中的至少一种；所述改进剂选自氨基接枝聚烯烃、马来酸酐聚烯烃共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和环氧化合物中的至少一种。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述组合物提供的各组分用量满足以下关系，聚乙醇酸为40-95重量份，所述增韧树脂为5-60重量份，所述改进剂为0.5-10重量份。该组成的组合物能够使进一步制成的聚乙醇酸材料具有高韧性、高强度的性能。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，优选地，聚乙醇酸为50-80重量份，所述增韧树脂为20-50重量份，所述改进剂为2-5重量份。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述聚乙醇酸的选用能够提供高力学强度的效果。优选地，所述聚乙醇酸的重均分子量为在5万-50万，优选为10万-30万。优选地，所述聚乙醇酸在240℃和载荷2.16kg下的熔融指数为20-100g/10min。所述聚乙醇酸可以商购获得，例如购自上海浦景化工技术有限公司。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，优选地，所述组合物在240℃下的熔体粘度为1000-50000Pa
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s。本专利技术中，所述组合物的熔体粘度采用流变方法测得，测定在240℃、应变为2％、频率为0.05rad/s条件下进行。所述组合物可以具有更好的加工性。
[0023]在本专利技术中，所述聚乙醇酸和所述组合物之间满足上述关系，能够提供增强熔体强度，改善加工性及增加韧性的作用或效果。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，采用所述增韧树脂进行增韧，能够改善得到的改性聚
乙醇酸材料的缺口冲击性能。优选地，所述聚乙烯的密度为0.9-0.96g/cm3，所述聚乙烯在190℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.1-15g/10min。
[0025]优选地，所述聚丙烯的密度为0.9-0.96g/cm3，所述聚丙烯在230℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.2-20g/10min。
[0026]优选地，所述聚烯烃弹性体为乙烯与α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物和三元乙丙橡胶中的至少一种。所述聚烯烃弹性体的密度为0.86-0.95g/cm3，在230℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.3-30g/10min。优选所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯与聚乙烯嵌段共聚物。所述增韧树脂可以商购获得，例如中国石化的聚丙烯PP 8101(密度0.90g/cm3，在230℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.36g/10min)。陶氏化学的聚烯烃弹性体POE 8457(密度为0.87g/cm3，在190℃和载荷2.16kg下的熔融指数为3.0g/10min)。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚乙醇酸组合物，包含：聚乙醇酸、增韧树脂和改进剂；所述增韧树脂选自聚乙烯、聚丙烯和聚烯烃弹性体中的至少一种；所述改进剂选自氨基接枝聚烯烃、马来酸酐聚烯烃共聚物、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体和环氧化合物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物中，聚乙醇酸为40-95重量份，所述增韧树脂为5-60重量份，所述改进剂为0.5-10重量份；优选地，聚乙醇酸为50-80重量份，所述增韧树脂为20-50重量份，所述改进剂为2-5重量份。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚乙醇酸的重均分子量为在5万-50万，优选为10万-30万。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述组合物240℃下的熔体粘度为1000-50000Pa
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s。5.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述聚乙烯的密度为0.9-0.96g/cm3，所述聚乙烯在190℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.1-15g/10min；所述聚丙烯的密度为0.9-0.96g/cm3，所述聚丙烯在230℃和载荷2.16kg下的熔融指数为0.2-20g/10min；所述聚烯烃弹性体为乙烯与α-烯烃共聚物、丙烯-乙烯共聚物和三元乙丙橡胶中的至少一种，优选为乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯与聚乙烯嵌段共聚物。6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述氨基接枝聚烯烃具有式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，孙小杰，陈兰兰，梁文斌，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：