一种绿色环保可降解塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种绿色环保可降解塑料，所述可降解塑料是由聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯作为主体树脂，并向其中添加改性的碱木质素，通过熔融共混的方式制备得到的。所述可降解塑料具有良好的力学性能和耐老化性。本发明专利技术还提供了所述塑料的制备方法。还提供了所述塑料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保可降解塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种绿色环保可降解塑料，以及所述塑料的制备方法。

技术介绍

[0002]聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(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。聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中含柔性的脂肪链和刚性的芳香链，因而具有高韧性和耐高温性。由于酯键的存在，促使其同时具有生物可降解性，是目前生物降解塑料中应用前景较好降解材料之一。目前，聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯主要应用于包装、纺织、农业、医药等行业。但是，聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯在储存和使用过程中，由于光照、辐射等作用，导致其在储存和使用过程比较容易发生降解，极大的影响了产品的使用寿命。
[0003]因此，需要提供一种具有良好稳定性同时力学性能优异的可生物降解塑料，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种绿色环保可降解塑料，所述可降解塑料是由聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯作为主体树脂，并向其中添加改性的碱木质素，通过熔融共混的方式制备得到的。所述可降解塑料具有良好的力学性能和耐老化性。本专利技术还提供了所述塑料的制备方法。
[0005]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0006]一种绿色环保可降解塑料，其特征在于，所述塑料由聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素通过熔融共混得到；
[0007]其中，所述改性碱木质素的制备方法为：
[0008]步骤一，氮气气氛下，将7
‑r/>辛烯酸、乙酸乙酯加入反应器，控制反应器温度在0～5℃，优选0℃，滴加加入乙二酰氯，搅拌均匀后控制反应器温度在45～50℃反应3～4小时结束反应，优选控制反应器温度在50℃反应3小时结束反应，除去过量的乙二酰氯和乙酸乙酯，得到中间产物；
[0009]步骤二，氮气气氛下，将碱木质素和所述中间产物加入反应器，控制反应器温度在60～65℃反应45～50小时，优选控制反应器温度在65℃反应50小时，结束反应后加入甲醇，搅拌均匀后除去过量的甲醇，经干燥后得到所述改性碱木质素。
[0010]本专利技术采用向可降解的聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中添加碱木质素，以此改善聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的力学性能和稳定性。但是直接添加的碱木质素与聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的相容性并不好，对于聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的力学性能贡献不大或者会带来负面影响。因此，本专利技术通过7
‑
辛烯酸对碱木质素进行改性，在碱木质素上引入空间结构适合的脂肪链，能够提高碱木质素与聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯之间的相容性，促进碱木质素的分散，进而提高聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的力学性能和稳定性。
此外，本专利技术选择的是7
‑
辛烯酸用于碱木质素的改性，但是其他与7
‑
辛烯酸结构类似的物质，并不能起到如7
‑
辛烯酸能够起到的有益效果。
[0011]所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素的质量比为10：1～2，优选10：2。
[0012]所述改性碱木质素的制备方法步骤一中，以下列各组分之间的相对质量份计：
[0013]所述7
‑
辛烯酸的用量为10质量份；
[0014]所述乙酸乙酯的用量为150～200质量份；
[0015]所述乙二酰氯的用量为11～14质量份。
[0016]所述改性碱木质素的制备方法步骤二中，以下列各组分之间的相对质量份计：
[0017]所述碱木质素10的用量为质量份；
[0018]所述中间产物8～8.5的用量为质量份；
[0019]所述甲醇的用量为5～8质量份。
[0020]本专利技术采用的聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯可以选择本领域常用的产品，获取方式可以通过商业采购或者按照本领域常用方法制备，不影响本专利技术的实施。优选地，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数为3.5～6.5dg/min(190℃/2.16kg)，数均分子量为35000～40000。需要说明的是，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的熔融指数的测试标准为ISO1133，测试条件为190℃/2.16kg。在本专利技术的一个优选实例中，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯采用的是杭州鑫富药业公司生产的牌号为2003F的产品，密度为1.26g/cm3，熔融指数为5.5dg/min(ISO1133，190℃/2.16kg)，芳香组份摩尔份数为45％，数均分子量为39700。
[0021]本专利技术采用的碱木质素可以选择本领域常用的产品，获取方式可以通过商业采购或者按照本领域常用方法制备，不影响本专利技术的实施。优选地，所述碱木质素的数均分子量为800～1000，羟基含量为4.5～5.5mmol/g。在一个优选的实例中，所述碱木质素采用的是瑞士Green Value公司生产的牌号为Protobind 1000的产品，其数均分子量为838，羟基含量为5.2mmol/g。
[0022]本专利技术所使用的各种原料限定在优选的范围内，一方面是确保所述碱木质素的改性反应和塑料的熔融共混过程平稳、产率较高、节约资源；另一方面是确保所述改性碱木质素在聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中的分散效果适合，并且起到的提高力学性能和稳定性的作用最大。
[0023]所述塑料的制备方法，步骤包括：氮气气氛下，将所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素加入双螺杆挤出机，通过熔融共混后，得到所述塑料。
[0024]所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素进行熔融共混的过程可以采用本领域常用的方法进行。在一个优选的实例中，所述塑料的制备方法为：氮气气氛下，将所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素加入双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的温度在130℃、转速为100rpm，封闭混合7分钟后经挤出造粒，得到所述塑料。
[0025]需要说明的是，本专利技术未作说明的内容，均可按照本领域常用的技术方案进行，不影响本专利技术的实施。
[0026]本专利技术具有以下有益效果：通过在碱木质素上引入适合的脂肪链，提高碱木质素在聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中的分散性，进而提高聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的力
学性能和稳定性。
具体实施方式
[0027]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0028]实施例和对比例所用原料如下：
[0029]聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯，牌号2003F，密度为1.26g/cm3，熔融指数为5.5dg/min(ISO1133，190℃/2.16kg)，芳香组份摩尔份数为45％，数均分子量为39700，杭州鑫富药业公司；
[0030]碱木质素，牌号Protobind 1000的产品，数均分子量为838，羟基含量为5.2mmol/g，瑞士Green Value公司。
[0031]改性碱木质素的制备方法为：
[0032]步骤一，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保可降解塑料，其特征在于，所述塑料由聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素通过熔融共混得到；其中，所述改性碱木质素的制备方法为：步骤一，氮气气氛下，将7
‑
辛烯酸、乙酸乙酯加入反应器，控制反应器温度在0～5℃，优选0℃，滴加加入乙二酰氯，搅拌均匀后控制反应器温度在45～50℃反应3～4小时结束反应，优选控制反应器温度在50℃反应3小时结束反应，除去过量的乙二酰氯和乙酸乙酯，得到中间产物；步骤二，氮气气氛下，将碱木质素和所述中间产物加入反应器，控制反应器温度在60～65℃反应45～50小时，优选控制反应器温度在65℃反应50小时，结束反应后加入甲醇，搅拌均匀后除去过量的甲醇，经干燥后得到所述改性碱木质素。2.根据权利要求1所述的塑料，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和改性碱木质素的质量比为10：1～2，优选10：2。3.根据权利要求1所述的塑料，其特征在于，所述改性碱木质素的制备方法步骤一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周元康，陈沅检，
申请(专利权)人：周元康，
类型：发明
国别省市：