【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种pbat复合材料的制造方法，特别是一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，属于高分子材料的多功能复合应用领域。
技术介绍
1、随着高分子聚合物制品需求及产量的不断增加，聚合物已经成为主要的废弃物来源之一，对环境产生了巨大的影响。生物可降解高分子聚合物为人类展示了一个环境科学和解决环境问题的重要手段之一。在众多的化学合成的可生物降解高分子聚合物中，pbat兼具聚对苯二甲酸己二酸（pba）和聚对苯二甲酸丁二酯（pbt）的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，还有较好的耐热性和抗冲击性能，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，从性能研究及后续产业化的实际应用趋势分析，pbat是继淀粉基塑料和聚乳酸pla之后，逐渐形成的第三大生物降解塑料，尤其在复合改性可生物降解高分子材料中已经形成明显的优势。
2、然而，pbat粘度高，塑化成型后的强度低，这些缺点限制了其加工应用的进一步发展，为了克服这些缺点，通常采用高分子聚合物共混技术来改善pbat的加工性能、机械性能及热稳定性。同时，pbat的结晶能力低，在合成工序结束后，通常需要先通过水下切粒制成无定形的聚酯切片，再通过结晶干燥工序，提高其结晶度，从而可以与其它高分子材料在螺杆挤压的过程中共混。而结晶的过程需要消耗大量的热量，通过风机保持循环热风运行，也需要消耗很多电能。在结晶干燥过程中，由于聚酯切片之间的摩擦，会产生一定量的切片粉末，粉末进入熔融复合的熔体中，往往以高熔点和高粘度的形式影响复合材料的功能稳定性。因此，如何采用
3、如中国专利 cn111378259a公开了一种“pbat-pla复合材料制备方法”， 均通过两种材料的结晶干燥及螺杆挤压实施复合改性。但此类产品在pbat的合成及复合加工过程中采取了pbat合成后冷却造粒，并重新结晶干燥熔融，工序多且增加能耗。与常规聚酯产品比较，pbat的热稳定性能较差，以上工序增加了pbat热降解的负面过程，对复合材料的加工非常不利。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供了一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法。本专利技术工艺流程短、工序少、工艺合理，聚酯熔体的质量稳定，后加工得到的产品质量稳定。
2、为达到上述的目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，采用连续法聚酯制备及熔体输送工艺，包括连续聚合共聚酯的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺和熔体直接输送与聚乳酸的复合制备工艺；且在的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺中采用精对苯二甲酸、己二酸及1，4-丁二醇有机化合物单体为原料，碳酸钙为结晶成核剂，制得改性共聚聚酯熔体；然后经聚酯熔体直接输送、pla结晶干燥螺杆挤压、熔融在线复合、复合熔体水下冷却切粒工序制得pbat-pla复合材料。
4、熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，包括如下步骤：
5、（1）首先在连续聚酯设备上，采用精对苯二甲酸、己二酸及1，4-丁二醇有机化合物单体，按己二酸占总二元酸的摩尔百分比50％-55％、 总二元酸与二元醇的摩尔比1∶1.1-1∶1.3的比例先将精对苯二甲酸、己二酸及1，4-丁二醇各自连续稳定地计量并加入到浆料配制罐打浆，浆料配制罐内加入100-300ppm的催化剂；然后将上述浆料连续稳定输送至第一酯化反应釜；
6、（2）上述原料在第一酯化反应釜完成酯化反应，酯化反应温度为200～250℃，酯化反应压力为40～100kpa/a，酯化水通过工艺塔分离后进入环保系统实施处理；加入100-300ppm的钛系催化剂，达到酯化率(达到90%的酯化率)的酯化物进入第二酯化反应釜继续实施酯化反应；
7、（3）以碳酸钙与1，4-丁二醇配制1-3%悬浮液，存放在成品罐中，通过螺杆式计量泵将悬浮液稳定送入第二酯化反应釜；
8、（4）向第二酯化反应釜中同时连续添加占总二元酸的摩尔百分比0.2％-0.4％的结晶成核剂与1，4-丁二醇悬浮液，控制第二酯化反应釜温度210-250℃，停留时间90-120分钟， 搅拌混合均匀的酯化物通过压力差送到缩聚工段；
9、（5）在预缩聚反应釜、缩聚反应釜和终缩聚反应釜中，在温度220-255 ℃，真空度0.05-15kpa/a的条件下进行缩聚反应，制得改性共聚酯熔体，通过高温熔体齿轮泵将聚酯熔体送入复合螺杆挤压机；
10、（6）按照pla占聚酯熔体的质量百分比15-30%的比例，将pla送入结晶干燥器实施预结晶及干燥，温度为110-130℃，以提高pla的软化点并脱除水份；将含水率低于30μg/g的pla通过计量装置送入复合螺杆挤压机，期间添加pla与pbat的相容剂，添加量为0.05-0.5%；
11、（7）经过螺杆挤压熔融的pla与pbat聚酯熔体充分混合，并通过静态混合器进一步实施混合，复合的pbat-pla熔体送入切粒系统进行切粒成形，干燥使切粒水含量小于0.15%后包装入库。
12、所述步骤（1）中的催化剂为钛系催化剂。
13、所述步骤（4）中的结晶成核剂为碳酸钙。
14、所述步骤（6）中的相容剂采用adr4370s。
15、所述步骤（1）中的精对苯二甲酸、己二酸为粉体，且采用星形给料器、螺旋式连续输送设备及自动在线连续称量设备。
16、所述步骤（7）的步骤为：通过熔体输送齿轮泵，过滤及管道设备，将上述经过结晶改性的pbat聚酯熔体输送到相应的熔体共混生产装置，聚乳酸经过预结晶、干燥后，再通过计量装置进入螺杆挤压机的熔融后与经过结晶改性的pbat聚酯熔体在螺杆挤压形成熔融态的高分子流体，与pbat聚酯熔体充分混合。
17、所述过滤及管道设备通过熔体齿轮泵加压，熔体输送时熔体的温度为230-250℃。
18、制备得到的pbat-pla复合材料应用于包装膜材料，可以在大型超市、农贸市场及快递行业得到终端产品的应用，从而实现消费量超大的塑料用品在使用后得到有效的生物降解控制，促进环境保护措施的有效落实。
19、所述精对苯二甲酸（pta），其外观为白色粉未，分子量为166.131，纯度≥99%，酸值为675±2mgkoh/g，对甲基苯甲酸（pt酸）含量≤150ppm，4-羟基苯甲醛（4-cba）≤25ppm，色相b值≤1.5，灰分≤8ppm，总金属含量≤5ppm，铁含量≤1ppm，色度号（20%水溶液铂-钴）≤10apha，水分≤0.2%。
20、所述己二酸（aa），其外观为白色结晶体或结晶性粉末，分子量为146.141，纯度≥99.7%，酸值为383±2mgkoh/g，熔点≥151.5℃，色相b值≤1.5，灰分≤6ppm，硝酸含量≤6ppm，铁含量≤0.8ppm，色度号（氨溶液色度，铂-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，采用连续法聚酯制备及熔体输送工艺，其特征在于：包括连续聚合共聚酯的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺和熔体直接输送与聚乳酸的复合制备工艺；且在的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺中采用精对苯二甲酸、己二酸及1，4-丁二醇有机化合物单体为原料，碳酸钙为结晶成核剂，制得改性共聚聚酯熔体；然后经聚酯熔体直接输送、PLA结晶干燥螺杆挤压、熔融在线复合、复合熔体切粒工序制得PBAT-PLA复合材料。
2.如权利要求1所述的熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的催化剂为钛系催化剂。
4.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的结晶成核剂为碳酸钙。
5.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步
6.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的精对苯二甲酸、己二酸为粉体，且采用星形给料器、螺旋式连续输送设备及自动在线连续称量设备。
7.如权利要求1所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于，所述步骤（7）的步骤为：通过熔体输送齿轮泵，过滤及管道设备，将上述经过结晶改性的PBAT聚酯熔体输送到相应的熔体共混生产装置，聚乳酸经过预结晶、干燥后，再通过计量装置进入螺杆挤压机的熔融后与经过结晶改性的PBAT聚酯熔体在螺杆挤压形成熔融态的高分子流体，与PBAT聚酯熔体充分混合。
8.如权利要求7所述的一种熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述过滤及管道设备通过熔体齿轮泵加压，熔体输送时熔体的温度为230-250℃。
9.一种如权利要求1所述的熔体直接共混的PBAT-PLA复合材料的生产制备方法制备得到的PBAT-PLA复合材料应用于包装膜材料。
...【技术特征摘要】
1.一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，采用连续法聚酯制备及熔体输送工艺，其特征在于：包括连续聚合共聚酯的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺和熔体直接输送与聚乳酸的复合制备工艺；且在的聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯熔体的合成制备工艺中采用精对苯二甲酸、己二酸及1，4-丁二醇有机化合物单体为原料，碳酸钙为结晶成核剂，制得改性共聚聚酯熔体；然后经聚酯熔体直接输送、pla结晶干燥螺杆挤压、熔融在线复合、复合熔体切粒工序制得pbat-pla复合材料。
2.如权利要求1所述的熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的催化剂为钛系催化剂。
4.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的结晶成核剂为碳酸钙。
5.如权利要求2所述的一种熔体直接共混的pbat-pla复合材料的生产制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：滕明才，喻咏，孟继承，陶春风，程前，
申请(专利权)人：浙江长鸿生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。