[发明专利]一种聚酯组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种聚酯组合物及其制备方法与应用，属于高分子改性材料领域。本发明聚酯组合物包括下述重量份的制备原料：(a)29.5～85份聚酯，所述聚酯由脂族和/或芳族二羧酸与脂族二元醇缩聚得到；(b)0‑2.5份滑石粉；所述聚酯组合物中端羧基的含量不高于50molKOH/t，所述聚酯组合物中氟元素的重量份为3×10^‑6份以上。本发明通过控制聚酯组合物中氟元素含量，可以极大的控制聚酯组合物薄膜的耐老化性能，由本发明聚酯组合物所制得的薄膜在40℃，93％的湿度下加速老化10天后，其耐撕裂性能保持率在50％以上。

技术领域

本发明涉及一种聚酯组合物及其制备方法与应用，属于高分子改性材料领域。

背景技术

可生物降解聚酯是以生物资源为原料的一类高分子材料。相对于以石化资源为原料的石油基高分子，可生物降解聚酯能够在生物或生物化学作用过程中或生物环境中发生降解，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好的降解材料之一。

可生物降解聚酯薄膜是目前可生物降解聚酯重要应用领域之一，生物可降解聚酯具有质地柔软、无毒，加工方便，化学稳定性好，有一定的强度，具有良好的耐化学溶剂和耐寒性等特点，它广泛应用于购物袋、厨余垃圾袋、食品包装膜、农用地膜等领域。但是，在聚酯的合成过程中，由于聚合反应和工艺的限制，导致大分子聚合物中始终会有聚合终端的端羧基存在。端羧基为高分子化学里面的一个术语，分子式为–COOH，一般与碳链结合，也可以与苯环结合。端羧基的pH值为弱酸性，可以跟碱性物质或醇类物质反应生成盐类(比如肥皂)或其他高分子物质。众所周知，聚酯类化合物在酸性环境下，非常容易发生水解反应，生成相对应的酸或酸盐和醇类物质。这种酯键的水解反应极大的限制了聚酯类产品的长时间使用，即货架期缩短。

多元酸与多元醇的醇酸类反应，会面临一个端羧基含量的问题，据中国专利CN103497316 B报道，端羧基含量会影响聚酯组合物的抗老化能力以及使用寿命问题，即货架期。普通的芳香族聚酯材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片国标要求端羧基含量小于30mmol/kg，由于主链上有苯环结构的存在，即使端羧基含量超过30mmol/kg时，其抗老化能力也很好，性能衰减速度也较慢。而对于脂肪族芳香族共聚酯来说，主链上苯环结构数量较少，性能稳定性比芳香族聚酯要差很多，因此对其端羧基含量要求应相对更高，然而目前国内外此类聚酯的端羧基含量一般控制在30mmol/kg左右，但有些甚至达到100mmol/kg以上，因此，其加工热稳定性、储存稳定性、制品的使用寿命都要差很多。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有良好的耐老化性能的聚酯组合物及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种聚酯组合物，其包括下述重量份的组分：

(a)29.5～85份聚酯，所述聚酯由脂族和/或芳族二羧酸与脂族二元醇缩聚得到；

(b)0-2.5份滑石粉；

所述聚酯组合物中端羧基的含量不高于50molKOH/t，所述聚酯组合物中氟元素的重量份为3×10^-6份以上。

本发明聚酯组合物的制备原料中加入了含氟无机盐，研究表明，从微观化学角度来看，当氟元素的重量份为3×10^-6份以上时，在熔融挤出过程中，含氟无机盐中的氟元素能够与聚酯组合物中端羧基(例如聚酯中的端羧基)含有游离氢发生反应生成氢氟酸，端羧基经过反应则生成相应的羧酸盐，生成低沸点氢氟酸，在加工挤出过程中，能够从排气孔和真空中抽离出去，使得该正向反应一直存在，从而有效降低聚酯组合物的端羧基含量，聚酯组合物的耐老化性能得到提高，满足货架期的要求。此外，本发明聚酯组合物能够完全生物降解成二氧化碳和水。

当然，由于端羧基含量会影响聚酯组合物的抗老化能力以及使用寿命问题，聚酯组合物中端羧基的含量不宜过高，为了使本发明聚酯组合物具有优异的耐老化性能，本发明聚酯组合物中端羧基的含量不高于50molKOH/t。