含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚羟基烷酸酯材料技术领域，具体公开了一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法。所述聚羟基烷酸酯组合物包括聚羟基烷酸酯和成核剂，所述成核剂为酯类化合物，包括脂肪酸酯，尤其是碳原子数为大于5的脂肪酸酯中的一种或多种。本发明专利技术聚羟基烷酸酯组合物中的成核剂成核效率高，可改善聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中存在的结晶速度慢、加工效率低等缺点。本发明专利技术所得聚羟基烷酸酯成型体具有透明度高、雾度低的优点。雾度低的优点。

【技术实现步骤摘要】
含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚羟基烷酸酯材料
，尤其是涉及一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚羟基烷酸酯（PHAs或称PHA）是很多微生物合成的一种细胞内聚羟基脂肪酸酯，是一种天然的高分子生物材料。聚羟基烷酸酯的大多数单体是链长3~14个碳原子的3
‑
羟基脂肪酸，其侧链是高度可变的饱和或不饱和、直链或支链、脂肪族或芳香族的基团，组成结构的多样性带来性能的多样化，使其在应用中具有明显的优势。同时，聚羟基烷酸酯是一种生物基来源且在海洋环境中可生物降解的聚合物，能够解决废弃塑料引起的环境问题，且具有优异的生物相容性和机械性能，因此可以被加工成各类的成型体，如薄膜、吸管、餐具等。
[0003]单纯的聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中，存在结晶速率慢、结晶度低、加工效率低等缺点。现有技术往往通过添加成核剂等助剂的方法来提高PHAs的结晶速率。
[0004]现有技术中成核剂通常以无机物或金属盐为主，其虽能够一定程度提高传统聚羟基烷酸酯制备成型体的结晶速度及结晶度，但改善程度有限；更为重要的是，会导致成型体带有颜色，降低其透明度，影响其应用。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物。
[0007]本专利技术的目的之二在于提供一种聚羟基烷酸酯成型体，由上述聚羟基烷酸酯组合物制备得到。
[0008]本专利技术的目的之三在于提供一种制备上述聚羟基烷酸酯成型体的方法。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种聚羟基烷酸酯组合物，包括：聚羟基烷酸酯，以及成核剂，其中所述成核剂包括至少一种酯类化合物。
[0010]以下将详细说明聚羟基烷酸酯组合物中包含的示例性组分。
[0011]聚羟基烷酸酯所述聚羟基烷酸酯可以为单独一种聚合物，也可以为两种以上聚合物的组合。其中每种聚合物的聚合单体可以为一种或多种（即聚合物中结构单元为一种或多种）。
[0012]具体而言，任一种聚合物含有以下通式(1)表示的结构单元：
（1）其中，R1为C
p
H
2p+1
所示的烷基，p为1~15的整数，优选为1~10的整数，更优选为1~8的整数；作为R1，可列举例如：甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等直链或支链状的烷基；n为1，2或3。
[0013]当n=1时，通式(1)表示3
‑
羟基烷酸酯结构单元；当n=2时，通式(1)表示4
‑
羟基烷酸酯结构单元；当n=3时，通式(1)表示5
‑
羟基烷酸酯结构单元。其中，3
‑
羟基烷酸酯结构单元和4
‑
羟基烷酸酯结构单元较为常见，如3
‑
羟基丁酸酯结构单元（以下有时称为3HB）、4
‑
羟基丁酸酯结构单元（以下有时称为4HB）。
[0014]优选地，所述聚羟基烷酸酯包括至少一种聚(3
‑
羟基烷酸酯)。
[0015]进一步地，所述聚(3
‑
羟基烷酸酯)为仅包含3
‑
羟基丁酸酯结构单元的聚（3
‑
羟基丁酸酯）均聚物，或者为包含3
‑
羟基丁酸酯结构单元和其他羟基烷酸酯结构单元的聚（3
‑
羟基丁酸酯）共聚物。
[0016]进一步的，所述其他羟基烷酸酯结构单元包括：3
‑
羟基丙酸酯、3
‑
羟基戊酸酯、3
‑
羟基己酸酯、3
‑
羟基庚酸酯、3
‑
羟基辛酸酯、3
‑
羟基壬酸酯、3
‑
羟基癸酸酯、3
‑
羟基十一烷酸酯或4
‑
羟基丁酸酯中的一种或多种；优选为3
‑
羟基己酸酯。
[0017]简言之，作为聚(3
‑
羟基烷酸酯)的具体例，可列举例如：聚(3
‑
羟基丁酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基丙酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基戊酸酯)（简称：P3HB3HV，下称PHBV）、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基戊酸酯
‑
共
‑3‑
羟基己酸酯) （下称P3HB3HV3HH）、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基己酸酯)（简称：P3HB3HH，下称PHBH）、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基庚酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基辛酸酯) （下称PHBO）、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基壬酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基癸酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基十一烷酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑4‑
羟基丁酸酯)（简称：P3HB4HB，下称P34HB）等。特别是从加工性及机械特性等观点考虑，优选聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基己酸酯)。
[0018]对所述聚羟基烷酸酯的制造方法没有特别限定，可以是利用化学合成的制造方法，可以是利用微生物的制造方法。本专利技术所述聚羟基烷酸酯特别优选由微生物产生的聚羟基烷酸酯，在由微生物产生的聚羟基烷酸酯中，3
‑
羟基烷酸酯结构单元全部以(R)3
‑
羟基烷酸酯结构单元的形式含有。
[0019]在一些实施方式中，3
‑
羟基丁酸酯结构单元和其他羟基烷酸酯结构单元的共聚物中，所述3
‑
羟基丁酸酯结构单元与其他羟基烷酸酯结构单元的平均含有比率为50/50～99/1（摩尔%/摩尔%）；优选为80/20～94/6（摩尔%/摩尔%）；在聚羟基烷酸酯原料为两种以上聚羟基烷酸酯的混合物的情况下，平均含有比率是指混合物整体中所含的各单体的摩尔比。
[0020]在一些实施方式中，所述聚羟基烷酸酯的重均分子量为10万~100万；优选为20万~90万；进一步优选为30万~80万。重均分子量小于10万本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，包括：聚羟基烷酸酯，以及成核剂，其中所述成核剂包括至少一种酯类化合物。2.根据权利要求1所述的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，所述成核剂的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0. 1%
‑
5%。3.根据权利要求2所述的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，所述成核剂为至少一种碳原子数大于5的饱和脂肪酸酯。4.根据权利要求3所述的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，所述成核剂为选自十二酸丁酯、十五酸乙酯、十六酸甲酯、十六酸乙酯、2
‑
乙基己基十六酸酯、十六酸十六酯、十八酸甲酯、十九酸甲酯、二十酸甲酯、二十酸乙酯、二十二酸甲酯、二十二酸乙酯、二十四酸甲酯、二十四酸乙酯、三十酸甲酯中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，所述聚羟基烷酸酯含有以下通式(1)表示的结构单元：（1）其中，R1为C
p
H
2p+1
所示的烷基，p为1~15的整数；n为1，2或3。6.根据权利要求5所述的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，所述聚羟基烷酸酯为选自聚(3
‑
羟基丁酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基丙酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基戊酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯
‑
共
‑3‑
羟基戊酸酯
‑
共
‑3‑
羟基己酸酯)、聚(3
‑
羟基丁酸酯

【专利技术属性】
技术研发人员：马志宇，马一鸣，徐勇，张婷，李生辉，李腾，张浩千，
申请(专利权)人：北京蓝晶微生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：