[发明专利]含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法

说明书

本发明涉及聚羟基烷酸酯材料技术领域，具体公开了一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法。所述聚羟基烷酸酯组合物包括聚羟基烷酸酯和成核剂，所述成核剂为酯类化合物，包括脂肪酸酯，尤其是碳原子数为大于5的脂肪酸酯中的一种或多种。本发明聚羟基烷酸酯组合物中的成核剂成核效率高，可改善聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中存在的结晶速度慢、加工效率低等缺点。本发明所得聚羟基烷酸酯成型体具有透明度高、雾度低的优点。

技术领域

本发明涉及聚羟基烷酸酯材料技术领域，尤其是涉及一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物、聚羟基烷酸酯成型体及其制备方法。

背景技术

聚羟基烷酸酯（PHAs或称PHA）是很多微生物合成的一种细胞内聚羟基脂肪酸酯，是一种天然的高分子生物材料。聚羟基烷酸酯的大多数单体是链长3~14个碳原子的3-羟基脂肪酸，其侧链是高度可变的饱和或不饱和、直链或支链、脂肪族或芳香族的基团，组成结构的多样性带来性能的多样化，使其在应用中具有明显的优势。同时，聚羟基烷酸酯是一种生物基来源且在海洋环境中可生物降解的聚合物，能够解决废弃塑料引起的环境问题，且具有优异的生物相容性和机械性能，因此可以被加工成各类的成型体，如薄膜、吸管、餐具等。

单纯的聚羟基烷酸酯在热塑加工制备各类成型体的过程中，存在结晶速率慢、结晶度低、加工效率低等缺点。现有技术往往通过添加成核剂等助剂的方法来提高PHAs的结晶速率。

现有技术中成核剂通常以无机物或金属盐为主，其虽能够一定程度提高传统聚羟基烷酸酯制备成型体的结晶速度及结晶度，但改善程度有限；更为重要的是，会导致成型体带有颜色，降低其透明度，影响其应用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种含酯类成核剂的聚羟基烷酸酯组合物。

本发明的目的之二在于提供一种聚羟基烷酸酯成型体，由上述聚羟基烷酸酯组合物制备得到。

本发明的目的之三在于提供一种制备上述聚羟基烷酸酯成型体的方法。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种聚羟基烷酸酯组合物，包括：

聚羟基烷酸酯，以及

成核剂，其中所述成核剂包括至少一种酯类化合物。

以下将详细说明聚羟基烷酸酯组合物中包含的示例性组分。

聚羟基烷酸酯

所述聚羟基烷酸酯可以为单独一种聚合物，也可以为两种以上聚合物的组合。其中每种聚合物的聚合单体可以为一种或多种（即聚合物中结构单元为一种或多种）。

具体而言，任一种聚合物含有以下通式(1)表示的结构单元：

（1）

其中，R₁为C_pH_2p+1所示的烷基，p为1~15的整数，优选为1~10的整数，更优选为1~8的整数；作为R₁，可列举例如：甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等直链或支链状的烷基；

n为1，2或3。

当n=1时，通式(1)表示3-羟基烷酸酯结构单元；当n=2时，通式(1)表示4-羟基烷酸酯结构单元；当n=3时，通式(1)表示5-羟基烷酸酯结构单元。其中，3-羟基烷酸酯结构单元和4-羟基烷酸酯结构单元较为常见，如3-羟基丁酸酯结构单元（以下有时称为3HB）、4-羟基丁酸酯结构单元（以下有时称为4HB）。