含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体制造技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体，聚羟基烷酸酯组合物包括聚羟基烷酸酯和多元酸类化合物。多元酸类化合物可在一定程度上降低聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体过程中的热降解对成型体性能的影响，从而维持成型体的分子量，降低熔体流动速率。在采用本发明专利技术所述组合物制备各类成型体时，可有效避免使用有机过氧化物等高活性物质而存在的安全隐患，降低了反应定量控制的难度，使得加工操作更加安全简捷，有效的提高了聚羟基烷酸酯树脂的加工效率，所制备的成型体韧性更高、品质更好。品质更好。

【技术实现步骤摘要】
含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体。

技术介绍

[0002]聚羟基烷酸酯（PHAs）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R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，使聚羟基烷酸酯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，聚羟基烷酸酯可以被加工成各类的成型体，如薄膜、吸管、餐具等。
[0003]分子量是影响聚羟基烷酸酯性能最重要的因素。因为聚羟基烷酸酯的热稳性较差，在采用热塑加工将其制备成各类成型体的过程中，聚羟基烷酸酯热降解程度大，从而会导致其分子量大幅度下降，进而使得制得的各类成型体性能较差，尤其是韧性。例如：相比于其他类型的聚酯，以聚羟基烷酸酯为原料，采用吹膜加工制备得到的薄膜成型体存在直角撕裂性能下降明显，断裂伸长率下降明显等问题。另外，热降解程度大还会降低聚羟基烷酸酯的加工稳定性。
[0004]相关技术中，为了降低聚羟基烷酸酯在加工过程中的热降解程度对其分子量和加工稳定性的影响，往往在聚羟基烷酸酯中通过添加一些具有交联作用的助剂，如扩链剂、有机过氧化物等来使分子间产生交联，提高分子量，降低热降解对分子量的影响。或通过添加一定的具有增韧作用的小分子或聚合物，来抵消韧性下降等缺点，提高加工稳定性。
[0005]然而，为了解决上述问题，相关技术所采用的过氧化物、具有环氧官能团的化合物或具有至少两个活性双键的交联剂因化学活性较高容易与酸性物质、抗氧剂类助剂等发生化学反应，导致储存风险大，存在安全隐患，且由于其反应活性高，定量控制反应的难度较大。因此，亟需开发一种安全有效的助剂，来降低热加工过程中聚羟基烷酸酯的热降解对分子量的影响，并提高成型体的韧性，提升产品性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物及聚羟基烷酸酯成型体，用以解决现有聚羟基烷酸酯的热稳性较差，在热塑加工制备各类成型体的过程中，存在热降解程度大，分子量大幅度下降，使得制备的各类成型体的性能较差等缺陷；而且通过将聚羟基烷酸酯与多元酸类化合物进行组合，能起到增韧的效果，可提高成型体的分子量，降低熔体流动速率，一定程度可降低聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中热降解对成型体性能的影响。
[0007]第一方面，本专利技术提供一种聚羟基烷酸酯组合物，包括聚羟基烷酸酯和多元酸类
化合物。
[0008]上述方案中，本专利技术的聚羟基烷酸酯组合物包括聚羟基烷酸酯和多元酸类化合物，所述多元酸类化合物能起到增韧的效果，可提高成型体的分子量，降低熔体流动速率，一定程度可降低聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中热降解对成型体性能的影响。本专利技术的为多元酸类化合物为一种或多种多元酸，多元酸是指一个酸分子电离后能产生两个或两个以上氢离子的酸，或具有两个或两个以上端羧基的化合物。多元酸中的酸能与聚羟基烷酸酯末端的羟基发生酯化反应，使得分子间扩链，分子链延长，提高成型体的分子量从而抵消因热降解程度大导致聚羟基烷酸酯分子量下降的问题，提高成型体的韧性。
[0009]根据本专利技术提供的聚羟基烷酸酯组合物，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.01%
‑
20%。
[0010]可选地，所述多元酸类化合物的添加量可以为所述聚羟基烷酸酯质量的0.01%、0.03%、0.05%、0.08%、0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%、8%、10%、15%、20%等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
[0011]优选地，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.01%
‑
5%。进一步的，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.05%
‑
5%。
[0012]更优选地，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.05%
‑
2.5%。
[0013]通过将多元酸类化合物的添加量控制在此合理的范围内，制备的成型体可加工性能也更好。
[0014]根据本专利技术提供的聚羟基烷酸酯组合物，所述多元酸类化合物优选为有机多元酸类化合物，所述多元酸类化合物为由通式R'（COOH）n表示的有机酸化合物，其中，R'表示为：含碳原子数为2
‑
30的烃基，或，由芳基、环氧基、醚键、羟基、含碳原子数为2
‑
30的烃基的一种或多种的组合的基团；n为大于等于2的整数。
[0015]当R'为含碳原子数为2
‑
30的烃基时，可以是含碳原子数为2
‑
30的烷基、烯烃基、炔烃基；R'可以为含碳原子数为2
‑
5的烷基、含碳原子数为5
‑
10的烷基、含碳原子数为5
‑
10的烷基、含碳原子数为10
‑
20的烷基、含碳原子数为20
‑
30的烷基；具体非限制性的可以为乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、十烷基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基等。
[0016]当R'表示为：由芳基、环氧基、醚键、羟基、含碳原子数为2
‑
30的烃基的一种或多种的组合的基团时，R'可以为由上述含碳原子数为2
‑
30的烃基与芳基组合的基团、或由上述含碳原子数为2
‑
30的烃基与羟基组合的基团、或由上述含碳原子数为2
‑
30的烃基与醚键组合的基团等。当包含上述基团的有机多元酸于聚羟基烷酸酯的组合物，能满足能够维持聚羟基烷酸酯的分子量、降低熔指的组合方案，都应当在本申请的保护范围内。
[0017]进一步的，n为2或3时，多元酸类化合物包括有机二元酸类化合物和/或有机三元酸类化合物。进一步的，多元酸类化合物还可以是饱和的二元酸、不饱和的二元酸、饱和的三元酸、不饱和的三元酸。
[0018]优选的，所述多元酸类化合物为二元酸类化合物。
[0019]不同于一端含有一个羧基的脂肪族碳氢链的脂肪酸，二元酸即指一个酸分子电离后能产生两个氢离子的酸，或具有两个端羧基的化合物，或由通式HOOC
‑ꢀ
R'
‑
COOH表示的化合物。三元酸即指一个酸分子电离后能产生三个氢离子的酸，或具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含多元酸的聚羟基烷酸酯组合物，其特征在于，包括聚羟基烷酸酯和多元酸类化合物。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，所述多元酸类化合物为由通式R'（COOH）n表示的有机多元酸化合物；其中，R'表示为：含碳原子数为2
‑
30的烃基，或，由芳基、环氧基、醚键、羟基、含碳原子数为2
‑
30的烃基的一种或多种的组合的基团；n为大于等于2的整数。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，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.01%
‑
20%。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，所述多元酸类化合物的添加量为所述聚羟基烷酸酯质量的0.05%
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马志宇，徐勇，李生辉，张婷，马一鸣，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：