一种高相容性降解材料用填充母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及降解材料技术领域，具体涉及一种高相容性降解材料用填充母粒及其制备方法，包括如下重量份的组分：降解聚酯20

【技术实现步骤摘要】
一种高相容性降解材料用填充母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及降解材料
，具体为一种高相容性降解材料用填充母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]生物降解塑料是指在有氧及无氧条件下，聚合物在微生物及动植物体的作用下，最终能够分解为水、二氧化碳、甲烷及其它一些小分子量化合物的聚合物。目前现有的生物降解塑料已达几十种，主要有：PLA、PHB、PCL、PHBV、PBS、PBSA等，但目前，从性能和价格方面而言，与传统塑料相比，生物降解塑料的性能过于单一，价格过于昂贵，这都极大的限制了生物降解塑料的进一步发展。
[0003]在生物降解塑料中添加填充材料的改性方法，不但能降低其生产成本，而且可以提高其使用性能，从而能够极大地扩大其应用范围。目前可采用填充母粒作为生物降解塑料填充改性的改进方法，不但可以保持基体良好的使用性能，而且可方便大量添加填料，从而达到降低成本，便利加工之目的。例如申请号为CN201611105833.X的中国专利技术专利公开了一种聚乙烯填充母粒及其制备方法，该聚乙烯填充母粒由高密度聚乙烯回收料、低密度聚乙烯、聚乙烯接枝马来酸酐、无机矿物填料、2,5
‑
二甲基
‑
2,5
‑
双(叔丁过氧基)己烷、抗氧剂、润滑剂制成，虽然其具有良好的分散性、相容性，并使得复合材料的强度、黏结力、分散性能等显著提高，但是由于该填充母粒的载体为PE，具有烯烃结构，与生物降解塑料在极性方面具有较大差异，两者混合时必然导致填充母粒在生物降解塑料中无法分散甚至无法填充，即便强行填充，也势必会导致生物降解塑料性能的大幅降低，最为关键的是其完全生物降解的特性因传统塑料载体的混入而荡然无存。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高相容性降解材料用填充母粒及其制备方法，制得的填充母粒相容性好，在降解材料基体中不易团聚，将其应用于降解材料的填充改性，在满足降解材料基本性能要求的情况下能大幅提高降解材料的力学性能，扩大其使用范围，从而提高了降解材料的使用价值。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高相容性降解材料用填充母粒，包括如下重量份的组分：降解聚酯20
‑
40份、填充料80
‑
100份、纳米颗粒
‑
改性淀粉复合物10
‑
20份、苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物5
‑
10份、硬脂酸锌0.5
‑
1.0份、硬脂酸0.2
‑
0.6份、硅烷偶联剂0.5
‑
1.5份。
[0007]作为本专利技术的进一步优选方案，所述降解聚酯选用PBS、PBAT、PLA、PCL中至少一种；
[0008]所述填充料选用碳酸钙、滑石粉中至少一种。
[0009]作为本专利技术的进一步优选方案，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙
酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物的制备方法如下：
[0010](1)将苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体以及甲基丙烯酸羟乙酯单体依次加入到容器中，加入溶剂乙酸乙酯，抽真空和通氮气反复3
‑
5次，油浴加热至60
‑
70℃，磁力搅拌3
‑
5min，然后将引发剂偶氮二异丁腈滴加至容器中，待引发剂完全溶解后，升温至90
‑
95℃，持续反应2
‑
4h，待冷却至室温后，将产物滴加于乙醇中沉淀，随后过滤、干燥，得到苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯共聚物；
[0011](2)将苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基缩水甘油醚和过氧化二异丙苯均匀混合后加入到密炼机中，在160
‑
200℃下熔融共混10
‑
30min，将得到的熔融共混物用三氯甲烷充分溶解后，在甲醇中沉淀提纯，然后用甲醇反复清洗，充分干燥后得苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物。
[0012]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤(1)中，所述苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸羟乙酯单体以及乙酸乙酯的用量比例为(2
‑
8)g：(1.6
‑
7.6)g：(0.4
‑
0.7)g：(60
‑
100)mL；
[0013]所述偶氮二异丁腈占总单体质量的1.0
‑
1.5％；
[0014]所述偶氮二异丁腈滴加时间控制在30
‑
40min内。
[0015]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤(2)中，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基缩水甘油醚以及过氧化二异丙苯的用量比例为(10
‑
20)g：(1
‑
2)g：(0.1
‑
0.3)g；
[0016]所述密炼机的转速为80
‑
150r/min。
[0017]作为本专利技术的进一步优选方案，所述纳米颗粒
‑
改性淀粉复合物的制备方法如下：
[0018](1)将硝酸银和氯化钠，溶于去离子水中，再将蛋清加入到上述溶液中，磁力搅拌30
‑
50min，混匀后放入液氮中冷冻10
‑
20min，取出后放入冷冻干燥机中处理40
‑
50h，将冷冻干燥好的产物放入坩埚中，在氮气气氛下进行热处理，待处理结束后取出，研磨分散于去离子水中，超声清洗后进行抽滤，烘干后得到多孔碳/银纳米颗粒；
[0019](2)将改性淀粉和氢氧化钠加入到蒸馏水中，在100
‑
110℃下恒速搅拌10
‑
50min，得到糊化淀粉，然后再加入聚乙烯醇，在90
‑
95℃下保温1
‑
3h，待其完全溶解后，降温至60
‑
65℃，之后依次加入硼砂、甘油以及多孔碳/银纳米颗粒，交联反应2
‑
5h，得到粗品，将粗品经后处理后烘干，得到纳米颗粒
‑
改性淀粉复合物。
[0020]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤(1)中，所述硝酸银、氯化钠、去离子水以及蛋清的用量比例为(0.8
‑
1.5)g：(4
‑
9)g：(20
‑
50)mL：(10
‑
16)mL；
[0021]所述热处理的温度为650
‑
680℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，包括如下重量份的组分：降解聚酯20
‑
40份、填充料80
‑
100份、纳米颗粒
‑
改性淀粉复合物10
‑
20份、苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物5
‑
10份、硬脂酸锌0.5
‑
1.0份、硬脂酸0.2
‑
0.6份、硅烷偶联剂0.5
‑
1.5份。2.根据权利要求1所述的一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，所述降解聚酯选用PBS、PBAT、PLA、PCL中至少一种；所述填充料选用碳酸钙、滑石粉中至少一种。3.根据权利要求1所述的一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物的制备方法如下：（1）将苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体以及甲基丙烯酸羟乙酯单体依次加入到容器中，加入溶剂乙酸乙酯，抽真空和通氮气反复3
‑
5次，油浴加热至60
‑
70℃，磁力搅拌3
‑
5min，然后将引发剂偶氮二异丁腈滴加至容器中，待引发剂完全溶解后，升温至90
‑
95℃，持续反应2
‑
4h，待冷却至室温后，将产物滴加于乙醇中沉淀，随后过滤、干燥，得到苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯共聚物；（2）将苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基缩水甘油醚和过氧化二异丙苯均匀混合后加入到密炼机中，在160
‑
200℃下熔融共混10
‑
30min，将得到的熔融共混物用三氯甲烷充分溶解后，在甲醇中沉淀提纯，然后用甲醇反复清洗，充分干燥后得苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
‑
甲基丙烯酸羟乙酯
‑
甲基缩水甘油醚接枝共聚物。4.根据权利要求3所述的一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，步骤（1）中，所述苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸羟乙酯单体以及乙酸乙酯的用量比例为（2
‑
8）g：（1.6
‑
7.6）g：（0.4
‑
0.7）g：（60
‑
100）mL；所述偶氮二异丁腈占总单体质量的1.0
‑
1.5%；所述偶氮二异丁腈滴加时间控制在30
‑
40min内。5.根据权利要求3所述的一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，步骤（2）中，所述苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯
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甲基丙烯酸羟乙酯共聚物、甲基缩水甘油醚以及过氧化二异丙苯的用量比例为（10
‑
20）g：(1
‑
2)g：（0.1
‑
0.3）g；所述密炼机的转速为80
‑
150r/min。6.根据权利要求1所述的一种高相容性降解材料用填充母粒，其特征在于，所述纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷浩阳，冷文正，刘之萱，刘玉峰，
申请(专利权)人：威海市铎豪碳纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：