一种可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及可降解材料技术领域，且公开了一种可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒及其制备工艺，本发明专利技术制得的淀粉

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及可降解材料
，具体为一种可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒及其制备工艺。

技术介绍

[0002]塑料是三大高分子材料之一，是国民经济的各个领域都有重要的应用，但是随着传统塑料的过度使用，引起的白色污染等环境问题日益严峻。近年来为了应对环境污染问题，世界各国都在大力发展绿色环保可降解材料，例如聚乳酸、聚己二酸
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对苯二甲酸丁二醇酯、淀粉、纤维素等，其中聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）具有良好的延展性、拉伸性能和冲击性能，是一种应用广泛生物降解塑料，提高PBAT聚酯的耐热性，生物降解性能，拓展PBAT实际应用具有重要的意义。
[0003]淀粉是一种廉价易得、无毒无污染、可生物降解的绿色资源，将淀粉和PBAT结合，可以改善PBAT的力学性能、生物降解性能等，但是淀粉，淀粉的分子间氢键的作用力较强，流动性较差，难以加工成型，通常需要对淀粉进行改性或加入其他相容剂，才能与高分子材料进行共混加工；论文《改性淀粉/PBAT复合材料相容性及性能研究》，分别以端羟基超支化聚酯和三氟乙酸酐为改性剂，对玉米淀粉进行改性，然后将改性后淀粉与PBAT熔融共混制备复合材料，改善了淀粉在PBAT的分散性和相容性，提高了PBAT的拉伸强度和拉伸模量，但是该PBAT材料存在热分解温度较低，耐热性不高的问题。本专利技术制备了淀粉
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聚酰亚胺
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聚乳酸交联粒子，与PBAT熔融共混，旨在提高PBAT的耐热性和生物降解性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种淀粉
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聚酰亚胺
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聚乳酸交联粒子，解决了PBAT聚酯母粒耐热性和生物降解性能不高的问题。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒的制备工艺为：向转矩流变仪中加入重量份数为70
‑
95份的聚己二酸
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对苯二甲酸丁二酯、5
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30份淀粉
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聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子，熔融共混、出料，制得可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒。
[0006]进一步的，转矩流变仪中熔融温度为130
‑
150 ℃，共混时间为10
‑
15 min，转速为50
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80 r/min。
[0007]进一步的，淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子的制备工艺为：向二甲亚砜中加入重量份数为100份的羧甲基淀粉、15
‑
80份的双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）、50
‑
200份的聚乳酸、25
‑
100份1
‑
羟基苯并三唑、32
‑
150份1
‑
乙基
‑
（3
‑
二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，酯化交联反应后抽滤，去离子水、乙醇、二氯甲烷依次洗涤，制得淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子。
[0008]进一步的，酯化交联反应的温度在35
‑
60 ℃之间，反应的时间在12
‑
36 h之间。
[0009]进一步的，双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）的制备工艺为：S1、在冰水浴下向溶剂中加入重量份数为210
‑
280份的4
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羟基邻苯二甲酸酐、100
份的丁二酰氯和120
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160份的吡啶，进行反应，旋转蒸发除去溶剂，乙醚洗涤，得到双（二甲酸酐乙酸苯酯）中间体。
[0010]S2、向冰醋酸溶液中加入重量份数为100份的双（二甲酸酐乙酸苯酯）中间体、45
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65份的2
‑
氨基
‑
1,3
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丙二醇，进行反应，冷却、析出沉淀，过滤，饱和碳酸钠溶液洗涤，粗产物通过硅胶柱色谱分离纯化，洗脱液为乙酸乙酯和石油醚，体积比为1:9，得到双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）。
[0011]进一步的，S1中溶剂选自乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷或三氯甲烷中的一种。
[0012]进一步的，S1中反应的温度在20
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35℃之间，反应的时间在3
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10 h之间。
[0013]进一步的，S2中反应的温度在110
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125 ℃之间，反应的时间在10
‑
20 h之间。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有的技术效果是：本专利技术利用4
‑
羟基邻苯二甲酸酐和丁二酰氯发生酯化反应，然后与2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇发生酰亚胺环化反应，制得具有双酯基的双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯），然后在1
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羟基苯并三唑、1
‑
乙基
‑
（3
‑
二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐的反应体系中，双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）的羟基，与羧甲基淀粉的羧基，以及聚乳酸的端羟基和羧基，发生酯化交联反应，形成淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子。经过交联改性的淀粉粒子可以与PBAT进行熔融共混，在PBAT具有很好的相容性和分散性，克服淀粉难以熔融和加工的问题，淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子中具有稳定三维交联网络和含有耐高温的聚酰亚胺结构，有利于提高PBAT母粒的热分解稳定，表现出更好的耐热性能。淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子中含有可生物降解的淀粉和聚乳酸结构，并且聚酰亚胺结构中也含有可水解和降解的双酯键，使得交联粒子具有很强的生物降解活性，提高了PBAT母粒的生物降解性能。
附图说明
[0015]图1是双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）的制备反应路线。
[0016]图2是双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）在CDCl3中的核磁氢谱图。
[0017]图3是双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）在CDCl3中的核磁碳谱图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]PBAT聚己二酸
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对苯二甲酸丁二酯：牌号C1200；注塑级。
[0020]聚乳酸：牌号PLA
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122139；注塑级。
[0021]羧甲基淀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒的制备工艺，其特征在于：所述制备工艺为：向转矩流变仪中加入重量份数为70
‑
95份的聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二酯、5
‑
30份淀粉
‑
聚酰亚胺
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聚乳酸交联粒子，熔融共混、出料，制得可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒；所述淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子的制备工艺为：向二甲亚砜中加入重量份数为100份的羧甲基淀粉、15
‑
80份的双（丙二醇酰亚胺乙酸苯酯）、50
‑
200份的聚乳酸、25
‑
100份1
‑
羟基苯并三唑、32
‑
150份1
‑
乙基
‑
（3
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二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，酯化交联反应后抽滤，去离子水、乙醇、二氯甲烷依次洗涤，制得淀粉
‑
聚酰亚胺
‑
聚乳酸交联粒子。2.根据权利要求1所述的可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒的制备工艺，其特征在于：转矩流变仪中熔融温度为130
‑
150 ℃，共混时间为10
‑
15 min，转速为50
‑
80 r/min。3.根据权利要求1所述的可降解的淀粉交联粒子改性PBAT聚酯母粒的制备工艺，其特征在于：酯化交联反应的温度在35

【专利技术属性】
技术研发人员：王小威，全峰平，宁恒斌，
申请(专利权)人：泰州泽钰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：