本发明专利技术公开了一种高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，包括以下步骤：将预先干燥好的聚乳酸PLA和聚（对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇）酯PBAT以任意质量比混合均匀后，加入哈克密炼机中进行密炼，密炼温度为150-180℃，转子转速为40-70rpm，待共混物熔融后，加入扩链剂A和扩链剂B，继续密炼5-10min，得到高界面相容性的PLA/PBAT共混物。本发明专利技术还包括由上述制备方法制备得到的高界面相容性的PLA/PBAT共混物。本发明专利技术利用两种扩链剂对聚酯不同端基的不同反应活性，在共混物中形成PLA和PBAT的嵌段共聚物，简化了工艺步骤，得到具有高界面相容性的PLA/PBAT共混物。
【技术实现步骤摘要】
—种高界面相容性的PLA/PBAT共混物及制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及高界面相容性的脂肪族聚酯和脂肪族-芳香族共聚酯共混物及其制备方法，具体为一种高界面相容性的聚乳酸PLA/聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共混物及其制备方法。
技术介绍
聚(对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)是一种脂肪族-芳香族共聚酯，既具有良好的延展性和韧性，又具有很好的耐热性和冲击性能；同时，这种共聚酯还具有良好的生物降解性能，是一种环境友好型高分子材料，可广泛应用于薄膜等包装材料领域，替代传统的不可降解塑料薄膜，减少传统薄膜的使用所带来的环境污染问题。但是PBAT这种脂肪族-芳香族共聚酯的拉伸强度低(22Mpa左右)；另外，PBAT是以对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)U，4- 丁二醇(BG)和己二酸(AA)为原料，在催化剂作用下通过直接酯化或酯交换法聚合而成。制备这种共聚酯的原料价格昂贵。因此，在成本上采用PBAT制备的全生物降解薄膜与传统的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等不可生物降解的薄膜相比具有很大的弱势。所以，为了降低PBAT生物降解薄膜的成本，一种方法是将PBAT与淀粉共混。但是，通过这种方法得到的共混物制备的薄膜强度将更低，不适于一些对强度要求较高的场合使用。，聚乳酸(PLA)是由玉米、马铃薯等可再生植物资源提取出的淀粉转化为葡萄糖，葡萄糖经过发酵成为乳酸，进一步聚合而成的脂肪族聚酯。PLA的玻璃化转变温度Tg大约为55°C，熔点Tm大约为180°C，有着良好的生物相容性，且能够完全生物降解，降解后的最终产物为水和二氧化碳，因而，PLA无毒，不会造成环境污染。同时，PLA的拉伸强度高(>60MPa)，压缩模量高，透明性好，成型加工方便，且价格较PBAT便宜。因此，将PLA与PBAT共混制备的薄膜不仅可以全生物降解，同时还可以利用PLA的高强度来提高共混物的拉伸强度，使制备的薄膜适用于对强度要求较高的场合。但是，PLA与PBAT共混时两者的界面相容性差，为了使共混物具有更好的拉伸强度，必须提高PLA与PBAT两者的界面相容性。文献(Bioresource Technology101,2010:8406-8415)等报道了使用环氧类的化合物作为两者的增容剂，利用增容剂的环氧基团与-OH或-COOH作用，使增容剂分子链上接上PLA和PBAT分子链，从而提高两者的界面相容性；专利CN101245178先使PLA和PBAT进行-OH封端，然后在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中来提高两者的界面相容性。由于环氧基团和异氰酸酯基团对-OH的反应活性较高,对-COOH则表现为较大的惰性，所以采用这类化合物作为增容剂需先对聚酯进行-OH封端处理才会获得比较好的增容效果，这在实际工业生产中操作复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高界面相容性的PLA/PBAT共混物及其制备方法，以解决上述现有技术存在的为取得较好的增容效果，需先对聚酯进行-OH封端处理，现有的增容PLA与PBAT共混物的方法操作复杂的问题。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，包括以下步骤:将预先干燥好的聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT树脂以任意质量比混合均匀后，加入哈克密炼机中进行密炼，密炼温度为150-180°C，转子转速为40-70rpm，待共混物熔融后，加入扩链剂A和扩链剂B，继续密炼5_10min，得到高界面相容性的聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共混物。优选的，所述聚乳酸PLA聚酯是由D-乳酸、L-乳酸、D-、L-乳酸或DL-乳酸聚合得到，优选重均分子量为40000-200000。优选的，所述聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共聚酯是以对苯二甲酸PTA或对苯二甲酸二甲酯DMT、I，4- 丁二醇BG和己二酸AA为原料聚合得到，优选重均分子量为20000-130000。优选的，所述聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT的质量比优选1:9-9:1。优选的，所述扩链剂A 为二恶唑啉类扩链剂，选自2，2'-双(2-恶唑啉)或1，3_苯撑-双(2-恶唑啉)中的一种或几种。优选的，所述扩链剂B为官能度>2的异氰酸酯类扩链剂，选自六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、间苯二甲撑二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯或多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或几种。优选的，所述扩链剂A和扩链剂B的加入量占聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT总质量的0.04-1.8%。优选的，所述扩链剂A和扩链剂B的质量比为0.4-2.5:1。优选的，所述扩链剂的加入方式可以是扩链剂A和扩链剂B同时加入，也可以先加扩链剂A，再加扩链剂B。本专利技术还包括一种由上述制备方法制备得到的高界面相容性的聚乳酸PLA/聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共混物。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:由于二恶唑啉类扩链剂对-COOH表现为较高的活性，对-OH显示为惰性；而异氰酸酯类扩链剂对-OH表现为较高的活性，对-COOH显示为惰性。本专利技术采用这两种扩链剂共同作用，利用两种扩链剂对聚酯不同端基的不同反应活性，从而更利于在PLA和PBAT共混物中形成PLA和PBAT的嵌段共聚物，达到提高两相界面相容性的目的，也无需对聚酯进行-OH或-COOH封端处理，简化了工艺步骤，得到具有高界面相容性的PLA/PBAT共混物。【具体实施方式】下面结合各实施例详细描述本专利技术，但应当理解所举的实施例只是为了解释本专利技术，而并非用于限定本专利技术的保护范围。实施例中使用的PLA树脂为Natureworks公司生产，牌号为4032D ；PBAT树脂为德国巴斯夫公司生产，牌号为Ecoflex C1200。拉伸性能测试标准为ASTM D638，哑铃状样条，厚1mm，拉伸速度为10mm/min，每组测5个样，取其平均值；悬臂梁缺口冲击强度测试标准为ASTM D256，样条厚3mm，摆锤速度3.5m/s，摆锤重0.816kg，每组测5个样，取其平均值。实施例1将预先干燥好的PLA和PBAT按照两者的质量比90/10混合均匀后加入哈克密炼机中，在170°C，50rpm的转子转速下密炼。待共混物熔融后，同时加入扩链剂A和扩链剂B，扩链剂A和扩链剂B的加入量为聚合物总质量(PLA和PBAT总质量)的1.8%，扩链剂A与扩链剂B的质量比为1:1 ;其中扩链剂A为2，2'-双(2-恶唑啉)，扩链剂B为六亚甲基二异氰酸酯；扩链剂加入后继续密炼lOmin，得到高界面相容性的PLA和PBAT共混物。将密炼好的共混物在平板硫化机上压片，模压温度170°C，共混物熔融后于15MPa下热压5min,冷压15min,分别得到Imm厚和3mm厚的样片，制成拉伸和冲击样条进行力学性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将预先干燥好的聚乳酸PLA和聚（对苯二甲酸丁二醇?CO?己二酸丁二醇）酯PBAT树脂以任意质量比混合均匀后，加入哈克密炼机中进行密炼，密炼温度为150?180℃，转子转速为40?70rpm，待共混物熔融后，加入扩链剂A和扩链剂B，继续密炼5?10min，得到高界面相容性的聚乳酸PLA和聚（对苯二甲酸丁二醇?CO?己二酸丁二醇）酯PBAT共混物。
【技术特征摘要】
1.一种高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将预先干燥好的聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT树脂以任意质量比混合均匀后，加入哈克密炼机中进行密炼，密炼温度为150-180°C，转子转速为40-70rpm，待共混物熔融后，加入扩链剂A和扩链剂B，继续密炼5_10min，得到高界面相容性的聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共混物。2.如权利要求1所述的高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸PLA聚酯是由D-乳酸、L-乳酸、D-、L-乳酸或DL-乳酸聚合得到，优选重均分子量为 40000-200000。3.如权利要求1所述的高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，其特征在于，所述聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT共聚酯是以对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯、1，4_ 丁二醇和己二酸为原料聚合得到，优选重均分子量为20000-130000。4.如权利要求1所述的高界面相容性的PLA/PBAT共混物的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸PLA和聚(对苯二甲酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇)酯PBAT的质量比优选1:9-9:15.如权利要求1所述的高界面相容性的PLA/PBAT...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁角亮，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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