[发明专利]聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法

说明书

聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料及其制备方法。立构复合聚乳酸增强的聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料按重量份计，原料及组成为：聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯共聚物100重量份，立构复合聚乳酸10‑40重量份，其中，立构复合聚乳酸中，聚左旋乳酸30‑70重量份，聚右旋乳酸30‑70重量份。将立构复合型聚乳酸与聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯共混，增强纯聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯树脂的力学性能。优点：本发明中的原料易得，工艺简单，采用两步熔融共混的方法，避免引入扩链剂等不可降解的材料，在增强纯聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯树脂的力学性能的同时而不引入其它非降解物质，因此形成的聚己二酸‑对苯二甲酸丁二醇酯复合材料具有优异的生物降解性能。

技术领域

本发明属于生物降解高分子材料技术领域。涉及立构复合聚乳酸增强的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯复合材料的制备方法。

背景技术

脂肪-芳香族共聚酯因其具有良好的生物降解性，且热稳定性好、力学性能优良，大大改善了原有脂肪族聚酯的性能，正成为研究的一大热点。聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)主要由已二酸、对苯二甲酸及丁二醇的单体聚合而成形成的一种新的生物可降解聚合物，其分子链中含柔性的脂肪链和刚性的芳香链因而具有高韧性和耐高温性，而由于酯键的存在，促使其同时具有生物可降解性。聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯属于热塑性生物降解塑料，低于230°C时加工熔体的稳定性较好，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；此外，还具有优良的生物降解性，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。

聚乳酸（PLA）是由可以再生的植物资源提取出的淀粉发酵成为乳酸，进一步聚合而成的脂肪族聚酯，是脂肪族聚酯中研究较为活跃的品种之一。聚乳酸玻璃化转变温度和熔点分别为60℃和175℃左右，在室温下是一种处于玻璃态的硬质高分子，其热性能与聚苯乙烯相似。聚乳酸具有热塑性，能够像PP、PS和PET等合成高分子一样在通用的加工设备上进行成型加工。聚乳酸能够完全生物降解，各种聚乳酸产品使用以后埋在土壤中，经过一定时间以后会自然分解为水和二氧化碳，不会造成环境污染。聚乳酸与一般的合成高分子材料不同，具有可生物降解性和植物来源性两大特点。围绕这两大特性，聚乳酸能够在减少环境污染、节省石油资源以及减轻地球温室效应方面展开很多颇具意义的应用。聚乳酸有三种立体异构体：聚左旋乳酸（PLLA）、聚右旋乳酸（PDLA）和聚消旋乳酸。其中，聚左旋乳酸和聚右旋乳酸之间可以发生立构复合而得到聚乳酸的立构复合物，称之为立构复合型聚乳酸。1987年，Ikada等[Macromolecules 1987,20:904-906]第一次报道了立构复合型聚乳酸，之后，逐渐引起了科研工作者们的注意。近年来，采用立构复合技术成为了开发耐热型聚乳酸的一个新的方向。研究表明，立构复合型聚乳酸的熔点可达230 ^oC，比纯聚左旋乳酸或聚右旋乳酸的熔点高50 ^oC左右，其热稳定性、力学性能以及耐水解性能均比纯聚左旋乳酸或聚右旋乳酸要好。

专利CN106883564A 公布了通过添加适量的碳纳米管，可使制备得到的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯与聚乳酸复合材料，由其制备得到的薄膜具备高拉伸强度和高伸长率，与普通薄膜相比，薄膜拉伸强度和伸长率均可提高50％以上，但是过程添加的成分多，工艺繁琐。专利CN106832801A 公布了一种木质素改性聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯生物降解塑料的制备方法，通过木质素以及扩链剂、抗氧剂、增塑剂、润滑剂、热稳定剂共混的方法得到了木质素与二氧化碳-环氧丙烷共聚物复合塑料，增强了纯二氧化碳-环氧丙烷共聚物树脂的力学性能，有效的降低了该种塑料得成本，但是木质素添加后主要增强断裂伸长率并且添加的助剂较多，方法较为复杂。

发明内容