[发明专利]一种PHBV/HBP-Bs共混物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PHBV/HBP‑Bs共混物及其制备方法，该PHBV/HBP‑Bs共混物的制备方法，将PHBV树脂和HBP‑Bs混合，进行熔融共混，即得到PHBV/HBP‑Bs共混物；所述HBP‑Bs的化学结构式如式(Ⅰ)所示。在该熔融共混法中采用HBP‑Bs对PHBV树脂进行增韧改性，制备得到的PHBV/HBP‑Bs共混物的冲击强度和断裂伸长率均得到了大幅度提高。在PHBV/HBP‑Bs共混物中加入0.5phr HBP‑Bs时，冲击强度由7.41KJ/m^‑2增加到19.25KJ/m^‑2，增幅达159.78％，断裂伸长率由0.91％增加到4.55％，增幅达400％，而拉伸强度基本保持不变。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别是指一种PHBV/HBP-Bs共混物及其制备方法。

背景技术

随着石油煤炭等不可再生资源的日益枯竭，白色污染、温室效应等环境问题的日益严峻，寻找可持续的生物质资源，并开发出可降解制品越来越受到全世界人民的关注。

生物基与生物可降解材料，如聚乳酸(PLA)、聚羟基链烷酸酯(PHAs)等具有来源可持续、制品可降解等特点，逐步成为了工业界和学术界研究的热点。而其中聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)是PHAs中的一种，也是研究最为广泛的生物基和生物可降解材料之一。PHBV在生物医用、汽车、包装、一次性餐具等众多领域都有非常好的应用前景，但是其结晶度较高、结晶尺寸大，而表现出相对脆的性质。为了拓宽PHBV的应用范围，必须对其进行增韧改性。

超支化聚合物(HBPs)是近三十年来才出现的一种新型高分子材料，它是一种以低分子为生长点，通过逐步控制重复反应而得到的一系列分子质量不断增长的结构类似的聚合物。超支化聚合物具有三维的高度支化结构、大量空腔和大量的端基以及良好的溶解性、低黏度、高反应活性等性质，用超支化聚合物改善树脂的性能是近年来的研究热点之一。超支化聚合物独特的性质使其不仅可作为热塑性树脂的新型加工助剂、流变学改性剂和增容剂等，还可作为热固性树脂的增韧改性剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种PHBV/HBP-Bs共混物及其制备方法，在本发明的制备方法中，采用HBP-Bs对PHBV树脂进行增韧改性，制备得到的PHBV/HBP-Bs共混物在保持拉伸强度不变的前提下，冲击强度和断裂伸长率均得到了大幅度的提高。

基于上述目的，本发明提供的一种PHBV/HBP-Bs共混物的制备方法，将PHBV树脂和HBP-Bs混合，进行熔融共混，即得到PHBV/HBP-Bs共混物；

所述HBP-Bs的化学结构式如式(Ⅰ)所示：

在本发明的一些实施例中，所述HBP-Bs采用以下方法制备得到：2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)在催化剂的作用下采用熔融缩聚“一步法”合成HBPE，然后HBPE与苯甲酰氯进行接枝反应得到HBP-Bs；

所述HBPE的化学结构式如式(Ⅱ)所示：

在本发明的一些实施例中，所述2,2-二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷在催化剂的作用下采用熔融缩聚“一步法”合成HBPE的步骤包括：

将2,2-二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷和催化剂混合，预热后再进行升温，待反应物完全熔融时，在氮气保护下常压反应，然后减压反应，冷却。

在本发明的一些实施例中，所述HBPE与苯甲酰氯进行接枝反应得到HBP-Bs的步骤包括：

在合成HBPE的反应结束后的体系中加入有机溶剂使HBPE溶解，再加入碱和苯甲酰氯进行接枝反应，得到HBP-Bs。