聚乙醇酸复合材料及其制备方法和改性剂的用途技术

本发明专利技术公开了一种聚乙醇酸复合材料及其制备方法和改性剂的用途，所述聚乙醇酸复合材料包括：聚乙醇酸80～95重量份和超支化聚合物改性剂0.8～10重量份。与纯聚乙醇酸树脂相比，本发明专利技术的聚乙醇酸复合材料的韧性得到明显改善。善。

【技术实现步骤摘要】
聚乙醇酸复合材料及其制备方法和改性剂的用途


[0001]本专利技术涉及一种聚乙醇酸复合材料及其制备方法和改性剂的用途。

技术介绍

[0002]聚乙醇酸(PolyglycolicAcid，PGA)因其良好生物降解性、生物相容性及水汽阻隔性优异而备受关注。但是，聚乙醇酸的结晶度过高，加工温度过高，韧性差，从而限制了PGA的应用。
[0003]科技工作者尝试对聚乙醇酸进行改性。例如，CN111454552A公开了聚乙醇酸组合物，包括60～95重量份聚乙醇酸和1.5～18重量份聚乙醇酸改性剂，其中，聚乙醇酸改性剂包括组分A和组分B，组分A包括稀土助剂1～15重量份；组分B包括：扩链剂0.1～3重量份、成核剂0.05～1重量份、引发剂0.1～3重量份、抗氧剂0.05～1重量份。又如，CN113088055A公开了一种聚乙醇酸基复合材料，包括聚乙醇酸50～95重量份，可降解聚酯5～50重量份，功能填料0.5～30重量份，相容剂0.01～10重量份，抗氧剂0～3重量份，润滑剂0～1重量份，扩链剂0～1重量份。
[0004]超支化聚合物是一种以AB2型单体分子为生长点，通过逐步控制重复化学反应的方式得到一系列分子量不断增长且结构相似的化合物。超支化聚合物具有高度支化的三维交联网状结构和大量的活性端基，具有良好的溶解性、低熔体粘度。超支化聚合物因其独特性质日益受到人们关注。CN110951166A公开了超支化聚合物改性聚丙烯以提高其刚性。CN113564748A公开了超支化聚合物与聚碳酸酯纤维膜复合得到力学性能提升的聚碳酸酯纤维复合膜。CN107824057A公开了一种超支化聚合物改性抗污聚合物薄膜，其抗污染能力、抗菌性能得到提升。
[0005]目前为止，仍未有关于超支化聚合物改善聚乙醇酸韧性的报道。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种聚乙醇酸复合材料。与纯聚乙醇酸树脂相比，本专利技术的聚乙醇酸复合材料的韧性得到明显改善，尤其是断裂伸长率明显提高。本专利技术的另一个目的在于提供一种聚乙醇酸复合材料的制备方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种超支化聚合物改性剂的用途。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
[0007]一方面，本专利技术提供一种聚乙醇酸复合材料，所述聚乙醇酸复合材料包括：
[0008]聚乙醇酸80～95重量份，和
[0009]超支化聚合物改性剂0.8～10重量份；
[0010]其中，所述超支化聚合物改性剂由式(A)所示的化合物与二元胺反应而得，所述二元胺选自C3
‑
C38脂肪族二元胺、C6
‑
C30脂环族二元胺或C6
‑
C20芳香族二元胺；
[0011][0012]式(A)中，X为氯、溴或碘。
[0013]根据本专利技术所述的聚乙醇酸复合材料，优选地：
[0014]所述C3
‑
C38脂肪族二元胺为式(I)所示的化合物或式(II)所示的化合物；
[0015][0016]式(I)中，n为自然数，且3≤n≤8；R、R1、R2独立地选自氢、 C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R1和R2至少有一个为氢；
[0017]式(II)中，m、p均为自然数，m、p相同或不同，且2≤m≤6， 2≤p≤6；R3、R4独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R3和 R4至少有一个为氢；R5选自C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基；
[0018]所述C6
‑
C30脂环族二元胺为式(III)所示的化合物；
[0019][0020]式(III)中，R6、R7、R8和R9独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或 C1
‑
C6烷氧基；
[0021]所述C6
‑
C20芳香族二元胺为式(IV)所示的化合物；
[0022][0023]式(IV)中，两胺基为间位关系或对位关系；R1和R2独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R1和R2至少有一个为氢。
[0024]根据本专利技术所述的聚乙醇酸复合材料，优选地：
[0025]式(A)中，X为氯；
[0026]式(I)中，3≤n≤5；R选自氢、C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基，且R1和R2均为氢；
[0027]式(II)中，m、p相同，且3≤m≤5，3≤p≤5；R3、R4均为氢；R5选自C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基；
[0028]式(III)中，R6、R7、R8和R9独立地选自氢、C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基；
[0029]式(IV)中，R1和R2均为氢。
[0030]根据本专利技术所述的聚乙醇酸复合材料，优选地，所述聚乙醇酸复合材料包括：
[0031]聚乙醇酸90～95重量份，和
[0032]超支化聚合物改性剂1～7重量份。
[0033]根据本专利技术所述的聚乙醇酸复合材料，优选地，还包括：
[0034]环氧大豆油1～10重量份。
[0035]根据本专利技术所述的聚乙醇酸复合材料，优选地，还包括：
[0036]柠檬酸三丁酯1.5～7重量份。
[0037]另一方面，本专利技术提供根据如上所述的聚乙醇酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0038]1)将包括聚乙醇酸和超支化聚合物改性剂的原料混合均匀，得到混合物；将混合物用双螺杆挤出机进行熔融剪切混炼，得到混炼产物；
[0039]2)将混炼产物采用注塑机注塑成型，得到聚乙醇酸复合材料；
[0040]其中，双螺杆挤出机包括上腔板、双螺杆和下腔板，且所述双螺杆位于上腔板和下腔板之间，所述上腔板位于所述双螺杆的上方；所述上腔板的温度为220～230℃，所述下腔板的温度为225～235℃；
[0041]其中，注塑机包括料筒和空腔，所述空腔位于所述料筒的下方；注塑拉伸样条模具位于所述空腔内；料筒内温度为200～220℃，注塑拉伸样条模具内的温度为80～160℃。
[0042]根据本专利技术所述的制备方法，优选地，双螺杆挤出机的螺杆转速为29～50rpm。
[0043]根据本专利技术所述的制备方法，优选地，所述超支化聚合物改性剂通过如下方法获得：
[0044]1‑
1)将所述二元胺、催化剂和水混合，形成第一溶液；所述催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、三乙醇胺和吡啶中的至少一种；
[0045]1‑
2)将第一溶液滴加至含所述式(A)所示的化合物的第二溶液中反应，得到反应产物；其中，第二溶液所用溶剂选自丙酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙醇酸复合材料，其特征在于，所述聚乙醇酸复合材料包括：聚乙醇酸80～95重量份，和超支化聚合物改性剂0.8～10重量份；其中，所述超支化聚合物改性剂由式(A)所示的化合物与二元胺反应而得，所述二元胺选自C3
‑
C38脂肪族二元胺、C6
‑
C30脂环族二元胺或C6
‑
C20芳香族二元胺；式(A)中，X为氯、溴或碘。2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸复合材料，其特征在于：所述C3
‑
C38脂肪族二元胺为式(I)所示的化合物或式(II)所示的化合物；式(I)中，n为自然数，且3≤n≤8；R、R1、R2独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R1和R2至少有一个为氢；式(II)中，m、p均为自然数，m、p相同或不同，且2≤m≤6，2≤p≤6；R3、R4独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R3和R4至少有一个为氢；R5选自C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基；所述C6
‑
C30脂环族二元胺为式(III)所示的化合物；式(III)中，R6、R7、R8和R9独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基；所述C6
‑
C20芳香族二元胺为式(IV)所示的化合物；
式(IV)中，两个胺基为间位关系或对位关系；R1和R2独立地选自氢、C1
‑
C6烷基或C1
‑
C6烷氧基，且R1和R2至少有一个为氢。3.根据权利要求2所述的聚乙醇酸复合材料，其特征在于：式(A)中，X为氯；式(I)中，3≤n≤5；R选自氢、C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基，且R1和R2均为氢；式(II)中，m、p相同，且3≤m≤5，3≤p≤5；R3、R4均为氢；R5选自C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基；式(III)中，R6、R7、R8和R9独立地选自氢、C1
‑
C3烷基或C1
‑
C3烷氧基；式(IV)中，R1和R2均为氢。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：田虎虎，曹鸿璋，李志强，于晓丽，韩德全，周晓东，曹露雅，王慧，芦婷婷，郭立影，葛瑞祥，陈明光，吴豪，白雪，戴宇飞，宋静，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：