【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(pbat)改性，尤其涉及基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素、制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来，pbat作为一种被市面上广泛关注的生物可降解新材料，备受企业与研究者关注，pbat既具备pba嵌段的生物降解性，又含有pbt嵌段的优良力学性能，可以广泛地用于食品、农业领域。作为聚乙烯塑料的潜在替代品，尽管pbat具有可生物降解、柔韧性高等优点，但较高的生产成本和较低的力学性能仍制约pbat的广泛应用。
2、目前，为了克服现有的pbat存在的问题，主要通过添加低成本填料(如淀粉、碳酸钙)和增强材料(如纤维素)等对pbat进行力学改性、结晶改性和相容改性，降低最终成本、改善性能，从而提升pbat机械性能和热稳定性能，拓宽其应用范围，同时也保持了复合材料的可生物降解性能。有的通过添加卡帕藻粉粗纤维对pbat进行增强，但表面丰富的羟基基团赋予了纤维素高度亲水性和凝胶状特性，与pbat可降解聚酯共混后相容性降低，加速聚酯降解，应用受到限制；有的使用松香改性纳米纤维素晶体，通过熔融挤出工艺添加至pbat聚酯材料中，但改性纤维素与pbat相容性较差，制品机械性能提升不明显。因此亟需开发一种新的适用于pbat的增强材料以克服上述技术问题。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素、制备方法及应用，能够克服填料与pbat的相容性较差的问题，有效提高pbat的结晶度，改善pbat的力学和耐热
2、本专利技术提出的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，方法步骤如下：
3、s1：将异佛尔酮二异氰酸酯和乙酸乙酯混合；
4、s2：在s1混合液中加入二醋酸纤维素进行反应，反应后经洗涤和干燥，得预处理二醋酸纤维素；
5、s3：将三乙烯四胺溶液喷洒至s2的预处理二醋酸纤维素表面，高速混合后经烘干即得改性二醋酸纤维素。
6、优选地，二醋酸纤维素、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙烯四胺和乙酸乙酯的质量比为1:(0.25-0.45):(0.15-0.25):(3-5)。
7、优选地，s2中反应的温度为50-60℃，反应时间为4-6h。
8、优选地，s3中三乙烯四胺溶液中三乙烯四胺、水和乙醇的质量比为(30-50):8:52。
9、优选地，s3中高速混合的温度为45-65℃，时间为1-3h。
10、本专利技术提出的上述方法制备的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素。
11、本专利技术提出的上述基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素在pbat中的应用。
12、优选地，方法步骤如下：将pbat和上述改性二醋酸纤维素进行高速混合，制得pbat/改性二醋酸纤维素混合料，然后再对混合料进行熔融挤出。
13、优选地，pbat和改性二醋酸纤维素的质量比为(3-5):1。
14、优选地，熔融挤出的条件为：螺杆转速为200-300rpm，喂料速度为5-7hz，挤出温区设置为160、165、170、175、180、185、190、190、190、185、180℃。
15、本专利技术的有益技术效果：
16、(1)本专利技术利用异佛尔酮二异氰酸酯与二醋酸纤维素发生聚加成反应，二醋酸纤维素表面羟基的氢加到异佛尔酮二异氰酸酯异氰酸酯基的氮上，生成氨基甲酸酯键，从而改善二醋酸纤维素的亲水性，提高其在非极性或疏水基质中的应用，改善由于表面的羟基基团导致分子间氢键的作用形成不可逆的团聚。
17、(2)本专利技术引入的三乙烯四胺作为氢键供体，能够与二醋酸纤维素表面的氨基甲酸酯基团和乙酰氧基产生氢键作用，同时可与pbat表面形成氢键，进一步提高二醋酸纤维素与pbat的界面相容性，改善pbat的力学性能和耐热性能。
18、(3)本专利技术中通过异佛尔酮二异氰酸酯改性的二醋酸纤维素与pbat复合后，二醋酸纤维素表面未完全反应的异氰酸酯基团可以与pbat端羟基反应，进一步提高填料和基体树脂之间的界面相容性。
19、(4)本专利技术的改性二醋酸纤维素由于本身具有高强度，高比表面积优异的结构，改性二醋酸纤维素在pbat基体中均匀分散时可以充当成核剂，限制聚合物基体链的运动，并提供成核位点促进晶核的形成和晶粒的增长，增加复合材料的结晶度，从而提高复合材料的机械性能和耐热性能。
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1.基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，二醋酸纤维素、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙烯四胺和乙酸乙酯的质量比为1:(0.25-0.45):(0.15-0.25):(3-5)。
3.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，S2中反应的温度为50-60℃，反应时间为4-6h。
4.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，S3中三乙烯四胺溶液中三乙烯四胺、水和乙醇的质量比为(30-50):8:52。
5.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，S3中高速混合的温度为45-65℃，时间为1-3h。
6.如权利要求1-5任一项所述方法制备的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素。
7.如权利要求6所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素在PBAT中的应用。
8.根据权利要求7所述的基于聚
9.根据权利要求8所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素在PBAT中的应用，其特征在于，PBAT和改性二醋酸纤维素的质量比为(3-5):1。
10.根据权利要求8所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素在PBAT中的应用，其特征在于，熔融挤出的条件为：螺杆转速为200-300rpm，喂料速度为5-7Hz，挤出温区设置为160、165、170、175、180、185、190、190、190、185、180℃。
...【技术特征摘要】
1.基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，二醋酸纤维素、异佛尔酮二异氰酸酯、三乙烯四胺和乙酸乙酯的质量比为1:(0.25-0.45):(0.15-0.25):(3-5)。
3.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，s2中反应的温度为50-60℃，反应时间为4-6h。
4.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，s3中三乙烯四胺溶液中三乙烯四胺、水和乙醇的质量比为(30-50):8:52。
5.根据权利要求1所述的基于聚加成-氢键的改性二醋酸纤维素的制备方法，其特征在于，s3中高速混合的温度为45-65℃，时间为1-3h。
6.如权利要求1-5任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥迎，刘慧，汪芳，刘茹茹，胡彬，姚远，张忠洁，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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