[发明专利]一种高抗拉强度环保塑料色母粒高分子载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种色母粒高分子载体的合成，尤其涉及一种高抗拉强度环保塑料色母粒高分子载体及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步，人们对塑料有了更高的要求，色母粒从而越来越多的被使用。然而现有色母粒多存在低性能、不相容等缺陷，而且基本为不可降解的传统塑料，使用量日趋增加，环境污染问题也逐渐显著。因而，完全生物降解材料在替代现有传统色母粒载体方面具有一定的可替换性，伴随着国家对绿色环保工作的提倡及各项政策的提出，将会成为未来的新生材料，具备广阔的发展前景。

然而PBS、PLA、PPC、PCL等作为可降解材料单独使用，均存在方方面面的缺陷，如PLA材料虽然刚性强、力学拉伸强度高，但断裂伸长率较低，不易加工，适合做片材、合金及纤维等，且后期降解过快；PPC材料具有良好的加工性，但机械强度不高，玻璃化温度低；PCL材料则熔点低，不适合单独做塑料；PBS材料则不易控制合成高分子两，且成本较高。因而需要合成出一种新型全生物降解塑料，进而改性成为适合做色母粒载体的高分子材料。

鉴于上述技术缺陷，本发明旨在通过有机合成得到一种新的高分子环保材料PEAT，是以对苯二甲酸、己二酸和丁二醇为原料，选取新型催化剂，经过控制工艺参数，得到的一种新型降解材料；而后经过共混挤出实验，利用偶联剂对分子表面进行处理、相容剂增进物质间的相容性，以扩链剂促进PEAT、PLA的端羧基继续参与反应，从而进一步提高分子量，且分子量分布均匀，紫胶树脂HY、松香树脂TF-100和多层石墨烯的加入，则可以在防滑、增黏、防潮、可塑性、力学强度及塑料光滑度等方面对材料性能有所改进。本发明产品具有较好的刚性及较高的拉伸、弯曲强度，符合色母粒载体性能要求，共混挤出得到的整体材料具有良好的力学性能，安全环保，属于环保可降解材料，对环境和人体无害，应用范围广。

本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高抗拉强度环保塑料色母粒高分子其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提出了一种高抗拉强度环保塑料色母粒高分子其制备方法，所述制备方法包括两个步骤，步骤a，在反应釜中加入一定比例的乙二醇、对苯二甲酸、己二酸，自然升温至80℃-90℃，加入催化剂a，阶梯升温至180℃进行酯化反应，直至体系中酸值小于12mg/g，反应完全；然后加入催化剂b和抗氧剂B，阶梯升温至235℃-245℃，进行抽真空缩聚反应2.5-3.5小时，得到环保可降解高分子材料PEAT(聚对苯二甲酸/己二酸乙二醇酯)；

步骤b，分别按照预设比例称量PEAT，PLA，紫胶树脂HY，PPC，松香树脂TF-100，淀粉，多层石墨烯，相容剂，抗氧剂A，扩链剂，偶联剂，光稳定剂，然后先将PEAT、紫胶树脂、松香树脂、多层石墨烯和相容剂混合反应，再将所有物质在高混搅拌机中进行高速混合均匀，最后在螺杆挤出机上设定挤出参数，进行共混挤出，得到色母粒高分子载体；

其中，所述的乙二醇、对苯二甲酸、己二酸的摩尔比例为(2.1-4.2)：1：(0.5-2)；所述的催化剂a用量为0.2‰-0.6‰；所述的催化剂b用量为0.4‰-1.4‰；所述的抗氧剂B用量为0.5‰-3‰；所述的酯化阶段阶梯升温方式为反应釜的设定温度由90℃经过1h升温至150℃，稳定反应0.5h后，继续升温，经过1h升温至170℃，稳定反应1h，继续升温，经过2h升温至180℃；所述的缩聚阶段阶梯升温方式为反应釜的设定温度由180℃经过2h升温至190℃，然后经过3h缓慢升温至235-245℃；

所述的各组分重量比为PEAT40％-90％，PLA 5％-25％，紫胶树脂HY1％-5％，PPC 2％-15％，松香树脂TF-100 0.3％-2％，淀粉0-10％，多层石墨烯0-15％，相容剂0.1％-2％，抗氧剂A 0.05％-0.2％，扩链剂0.05％-0.15％，偶联剂0.1％-0.5％，光稳定剂0.1％-0.3％；

所述的PEAT、紫胶树脂、松香树脂、多层石墨烯和相容剂混合反应为先将原料置于70℃恒温真空干燥箱中，持续烘干5小时，然后将PEAT、紫胶树脂、松香树脂和多层石墨烯按照预设比例加入反应器中，同时升高温度至180℃，此温度下加入合适比例的相容剂，搅拌反应1.5-2小时，出料；