一种高韧性的可完全降解复合材料,按重量百分比该复合材料由以下组分组成:PBS或/和PBAT的含量为5%-94%,淀粉的含量为5%-70%,增塑剂的含量为0.5%-60%。采用淀粉作为复合材料的组分之一,在降低生产成本的同时增大了复合材料的降解速率;复合材料体系增大了PBAT的熔体流动指数,使得复合材料更易加工成型;本发明专利技术的复合材料韧性高,可以广泛用于流延成膜加工制品,吹膜制品、吹塑制品及挤出、注塑制品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可完全降解的高分子复合材料加工
,具体涉及一种高韧性的PBS/PBAT/淀粉可完全降解复合材料。
技术介绍
聚丁二醇丁二酸酯(Poly (butylene succinate), PBS)作为具有生物降解性能的热塑性脂肪族聚酯,具有良好的力学性能、热稳定和化学稳定性、生物降解性前,尽管PBS相对于其他生物可降解材料有着熔点相对较高,耐热性能好,机械强度较为优异等特点,但相对于已经广泛应用的传统高分子材料而言,PBS仍然存在脆性较大,熔点过低等缺陷。聚己二酸/ 对苯二甲酸丁二酯(Poly (butylene adipate-co-butyleneterephthalate), PBAT)是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和 PBT的特性,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,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。但是由于芳香族PBT链段的存在降低了其降解速度,且其流动性不佳,不利于加工。淀粉主要由直链和支链淀粉构成,直链淀粉是由葡萄糖单元通过α_1,4糖苷键连接而成,支链淀粉是通过α-1,6糖苷键连接的高度支化的α-1,4链。PBS和PBAT价格较高,而淀粉具有来源广泛、价格低廉、可完全降解及再生周期短等优点。由此可见,目前的PBS和PBAT及其复合材料很难同时满足材料韧性高,降解速率快,加工性能优良,成本低廉等条件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种高韧性PBS/PBAT/淀粉可完全降解高分子复合材料。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是一种高韧性的可完全降解复合材料,按重量百分比该复合材料由以下组分组成PBS或/^PPBAT的含量为5%-94%,淀粉的含量为5%-70%,增塑剂的含量为O. 5%-60%。优选地,PBS或/和PBAT含量为总重量的20%_70%,淀粉为10%_50%,增塑剂为5%-30%。优选地,PBS重均分子量在20000-500000。在优选实施方案中,本专利技术采用不含异氰酸酯扩链剂的重均分子量20万以上的PBS。优选地,淀粉为天然淀粉和改性淀粉一种或多种的组合。具体的,天然淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉和谷类淀粉中的一种或多种的组合;改性淀粉采用羟甲基变性淀粉、羟乙基变性淀粉、羟丙基变性淀粉、氧化淀粉、淀粉醋酸酯中的一种或多种的组合。优选地,增塑剂为水、甘油、聚乙二醇(PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000)、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇(1,2丙二醇、1,3丙二醇)、丁二醇(1,2 丁二醇、1,3 丁二醇、1,4丁二醇)、乙酸山梨醇酯、甘露糖醇单乙酸酯、甘露糖醇单乙氧基化物、羧甲基山梨糖醇钠盐、脲、胺类的一种或多种的组合。由于以上技术方案的实施,本专利技术与现有技术相比具有如下优点 I、采用淀粉作为复合材料的组分之一,在降低生产成本的同时增大了复合材料的降解速率。、复合材料体系增大了PBAT的熔体流动指数,使得复合材料更易加工成型。、本专利技术的复合材料韧性高,可以广泛用于流延成膜加工制品,吹膜制品、吹塑制品及挤出、注塑制品。具体实施例方式下面将通过具体实施例来对本专利技术进行进一步说明,但所述实施例仅用于解释说·明本专利技术,并不是限制本专利技术。本专利技术的实施例采用如下制备方法 按重量份数,先将PBS/PBAT基材在哈克密炼机中共混5min,温度设为135° C,之后将淀粉、增塑剂和水共混进行淀粉糊化,将糊化好的淀粉加入密炼机中再共混5min,温度设为135° C。共混后的材料在硫化机中150° C热压5min,之后室温冷压5min,得到共混复合材料。本专利技术所得复合材料采用以下方法或标准进行性能测试,所有样条测试前均需要在温度23° C±2° C,湿度50%±5%的条件下,存放不低于16小时 拉伸强度按照标准ASTM D638进行测试,夹持距离20mm ;拉伸速率10mm/min ;样品厚度1mm ;样品宽度4mm ; 熔融指数按ASTM D1238进行测试,150° C,2. 160千克载荷下测试; 邵氏硬度按ASTM D2240-05邵氏D型硬度进行测试。为了便于更好的说明,下面为本专利技术给出的各实施例配方列于表1,其测试结果列于表2。表I各实施例配方编号 |PBS/% |PBAT/% I淀粉 /%|增塑剂 /% I水 /ml/50g对比例I— 100 O O OO 对比例 2—O 100 100 OO 实施例 I _ 60 O25 153 实施例 2 _ 45. 5 O45. 5 9. I8 实施例 3' O 60 25 153 实施例 4 |l0 150 \25 115丨3 表2各实施例所得材料性能测试结果编号 I拉伸强度/MpaI断裂伸长率/%I溶融指数I邵氏硬度对比例 I 29. I_17. 55_9. 3790_ 对比例2^08_ 1368. 791.6566 承施例 I TH4'63.0613.5181 承施例 2 ΤΤ7θ3' 1.4312.787承施例 3 Τ~9 ' 628.073. 555 承施例4丨16.1丨718\9.23丨62 由实施例可以看出,本专利技术的PBS/PBAT/淀粉复合材料的力学性能得到较大提高,使其更易加工、降低生产成本,具有产业化价值,可广泛用于流延成膜制品、吹膜制品、挤出制品和注塑制品等。以上对本专利技术做了详尽描述,但本专利技术并不限于以上实施方式,凡根据本专利技术的 实质所做的等效变化或修饰,均在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种高韧性的可完全降解复合材料,按重量百分比该复合材料由以下组分组成PBS或/和PBAT的含量为5%-94%,淀粉的含量为5%_70%,增塑剂的含量为O. 5%_60%。2.根据权利要求I所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中的PBS或/和PBAT的含量为20%-70%,淀粉的含量为10%-50%,增塑剂的含量为5%-30%。3.根据权利要求I或2所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中的PBS的重均分子量在 20000-500000。4.根据权利要求I或2所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中的淀粉为天然淀粉和改性淀粉的一种或多种的组合。5.根据权利要求4所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中天然淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉和谷类淀粉中的一种或多种的组合。6.根据权利要求4所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中改性淀粉为羟甲基变性淀粉、羟乙基变性淀粉、羟丙基变性淀粉、氧化淀粉、淀粉醋酸酯中的一种或多种的组7.根据权利要求I或2所述的一种高韧性的可完全降解复合材料,其中的增塑剂为水、甘油、聚乙二醇(PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000)、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇(I, 2丙二醇、1,3丙二醇)、丁二醇(1,2 丁二醇、1,3 丁二醇、1,4 丁二醇)、乙酸山梨醇酯、甘露糖醇单乙酸酯、甘露糖醇单乙氧基化物、羧甲基山梨糖醇钠盐、脲、胺类的一种或多种的组合。全文摘要一种高韧性的可完全降解复合材料,按重量百分比该复合材料由以下组分组成PBS或/和PBAT的含量为5%-94%,淀粉的含量为5%-70%,增塑剂的含量为0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高韧性的可完全降解复合材料,按重量百分比该复合材料由以下组分组成:PBS或/和PBAT的含量为5%?94%,淀粉的含量为5%?70%,增塑剂的含量为0.5%?60%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:管丽敏,罗煜,张怀忠,李宝江,
申请(专利权)人:大河宝利材料科技苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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