采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，由以下质量份数的组份组成：PBAT50

【技术实现步骤摘要】
采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物可降解塑料领域，更具体地说，涉及一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]全生物降解塑料是指在自然界中如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养基中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新生的生物质的塑料，常见的有聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)等。以全生物降解塑料树脂为主要原料制备产品，使用后可通过堆肥、填埋等方式实现完全生物降解，对环境不会造成不利影响，是解决传统塑料污染的一种可持续有效途径。
[0003]在生物可降解聚合物中，PBAT由于其芳香族
‑
脂肪族成分，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，显示出了一种很好的强度和柔韧性组合。主链上酯键的存在使得PBAT在各种环境中容易被生物降解，可用于一次性应用。是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。
[0004]PBS是一种由丁二酸与1,4
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丁二醇缩聚合成的脂肪族聚酯。它可以由糖、葡萄糖、淀粉、木糖等经细菌发酵得到的可再生资源基丁二酸生产。易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。由于PBS具有半结晶性、热稳定性、化学稳定性、优良的力学性能、机械强度较为优良，且熔点低于其他市售生物可降解聚合物，因此PBS在生物可降解材料领域具有广泛的应用。
[0005]PBAT与PBS在结构上具有相似的组成结构，且PBAT优异延展性和韧性能够与PBS硬度刚性好的优点形成互补。但两者比例相近的时候相容性较差，容易产生相分离，使得PBAT/PBS复合材料的性能难以体现。而在两种材料共混时加入成核剂或相容剂是增加相容性的有效途径。针对这一问题，本专利技术通过控制变量法，提供一种最佳成核剂含量和最佳扩链剂含量增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，该材料有望用于生物可降解购物袋、生物可降解地膜和生物可降解胶带等的开发应用。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：本专利技术要解决的技术问题是提供一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，以解决PBAT/PBS共混时相容性较差的问题，从而提高PBAT/PBS生物降解复合材料的力学性能和加工性能。
[0007]技术方案
[0008]为实现专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料，由以下质量份数的
组份组成：
[0010][0011]优选地，所述PBAT熔融指数(190℃，2160g)为4
‑
6g/10min左右，熔点110
‑
130℃。
[0012]优选地，所述PBS熔融指数(190℃，2160g)为3.5
‑
5.5g/10min左右，熔点115℃左右。
[0013]优选地，所述成核剂滑石粉目数为3000目。
[0014]本专利技术进一步提供上述采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0015]步骤(1)、将PBAT、PBS和滑石粉在80℃电热恒温干燥箱干燥8h；
[0016]步骤(2)、将干燥后的PBAT/PBS、PBAT/PBS/滑石粉和PBAT/PBS/ADR
‑
4468,置于高速混合机中，在室温下500r/min混合15min；
[0017]步骤(3)、将用高速混合机混合好的PBAT/PBS、PBAT/PBS/滑石粉和PBAT/PBS/ADR
‑
4468，用双螺杆挤出机(双螺杆挤出机一区到十二区的温度分别为：160℃，170℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃，180℃)，螺杆转速为110r/min下挤出，通过水槽冷却然后造粒，制备成粒径为2
±
0.5mm的PBAT/PBS共混改性生物降解复合材料，并置于电热恒温干燥箱80℃干燥12h；
[0018]步骤(4)、将步骤(3)所得的颗粒使用注塑机注塑成标准测试样条，注塑机喷嘴温度为180℃，三个温区的温度分别为180℃，180℃，180℃，注塑压力为5MPa。
[0019]3.有益效果
[0020]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0021]本专利技术提供了采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法。具备以下有益效果：
[0022]1、该采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，本专利技术通过利用PBAT/PBS进行改性，并分别加入成核剂、扩链剂。成核剂是用来提高聚合物的结晶度、加快其结晶速率的一类助剂。由于成核剂的加入提高了结晶度，使PBAT与PBS的界面相容性增大，提高生物降解复合材料的力学性能和尺寸稳定性性，同时滑石粉的加入减少了生物降解塑料基体材料的用量，降低了生物降解材料的成本，不仅全面提高生物降解复合材料的性能，而且扩大生物降解复合材料的市场应用。
[0023]2、该采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，本专利技术通过利用PBAT/PBS进行改性，并分别加入成核剂、扩链剂。扩链剂的加入，使得PBAT与PBS的端羟基和端羧基，在双螺杆融熔、剪切、高温、共混的作用下与扩链剂的环氧基团反生，形成长分子链或支链，从而提高PBAT与PBS界面间的粘结力，使得生物降解复合材料力学性能增加，从而全面提高生物降解复合材料的性能和扩大应用范围。
[0024]3、该采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法，本发
明工艺简单、原料易得、加工效率高，有利于工业化生产生物可降解购物袋、生物可降解地膜和生物可降解胶带等。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中各实施例的配方表；
[0026]图2为本专利技术中各实施例所得的材料测试结果表。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料及其制备方法的思路和实施方法，以上所述配方和制备工业仅是本专利技术的优选实施方式，具体实现该技术方案的方法和途径很多，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
[0028]实施例1：
[0029](1)将PBAT、PBS在80℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料，其特征在于，由以下质量份数的组份组成：2.根据权利要求1所述的一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料，其特征在于：所述PBAT熔融指数(190℃，2160g)为4
‑
6g/10min左右，熔点110
‑
130℃。3.根据权利要求1所述的一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料，其特征在于：所述所述PBS熔融指数(190℃，2160g)为3.5
‑
5.5g/10min左右，熔点为115℃左右。4.根据权利要求1所述的一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料，其特征在于：所述所述成核剂滑石粉目数为3000目。5.根据权利要求1所述的一种采用成核剂、扩链剂增强的PBAT/PBS生物降解复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)、将PBAT、PBS和滑石粉在80℃电热恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆永昌，卢波，余黎，季君晖，刘芳，吴军，
申请(专利权)人：湖北大学海南海福新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：