[发明专利]一种可生物降解脂肪族聚酯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种可生物降解脂肪族聚酯组合物及其制备方法和应用，属于可降解材料技术领域。本发明的可生物降解脂肪族聚酯组合物包括可生物降解脂肪族聚酯和环状酯化物。所述可生物降解脂肪族聚酯包括：组分A，二羧酸化合物；组分B，至少与组分A等摩尔量的1,4‑丁二醇。所述环状酯化物包括式(I)和式(II)所示化合物，以可生物降解脂肪族聚酯组合物的总重量计，环状酯化物的含量为0.6～1.1wt.％，且式(I)和式(II)所示化合物的质量比为2～6∶1。本发明通过控制可生物降解脂肪族聚酯组合物的聚合单体以及合理调控式(I)和式(II)所示化合物的比例，大大降低了环状酯化物的析出，有效提高了热封强度。

技术领域

本发明涉及可降解材料技术领域，尤其是一种可生物降解脂肪族聚酯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丁二酸-己二酸丁二酯(PBSA)由丁二酸、己二酸和1,4-丁二醇三种单体通过酯化、缩聚反应制得，其分子结构中丁二酸和己二酸的摩尔比例会显著影响其产品性能。当丁二酸含量较高时，产品性能偏向于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，具有较高的熔点，结晶度和耐热性能，但难以满足家庭堆肥要求；当己二酸含量较高时，产品性能偏向聚己二酸丁二醇酯(PBA)，虽然具有很好的家庭堆肥效果，但是熔点低，耐热性能差，难以满足实用要求。市售的PBSA产品一般会根据终端应用需求，采用分子结构设计的方法，兼顾各方面的性能。

PBSA具有良好的加工性能，可以采用挤出、注塑、吹塑、纺丝、吸塑、层压、发泡等方式在普通的成型加工设备上加工，产品用途广泛，主要应用领域包括：包装领域、如保鲜膜，快递袋；日用品领域，如一次性餐具；农用领域，如可生物降解地膜等。对于包装领域与日用品领域，因其所接触的物品直接与人体相接触，因此材料的食品接触性能尤为关键。

欧盟食品接触法规EU 10-2011要求食品接触材料在食品接触测试过程中全迁移量小于等于10mg/dm²。可生物降解聚酯合成过程中，单体二酸与二醇容易发生酯化反应，生成环状酯化物或聚酯齐聚物等小分子化合物，环状酯化物或聚酯齐聚物在使用过程中容易迁移析出。此外，单体的残留、单体中杂质的转移、聚酯的降解等因素也会进一步影响聚酯材料的食品接触性能。

另外，在采用脂肪族聚酯作为基础树脂制备可降解快递袋时，受限于生产车间布局，同时兼顾生产效率，通常情况下，生产商会先生产出用于制备快递袋的包装膜，膜材积累一定数量后再集中进行印刷和制袋。存放一段时间的膜材，在制袋热封过程中容易出现膜材热封强度低，导致快递袋出现“爆边”等质量问题。

日本专利JP2002003606公开了选用脂肪族酮、环状脂肪族醚、脂肪族单酯中的一种以上溶剂清洗脂肪族聚酯的方法，用以降低脂肪族聚酯树脂中所含的低聚物。该方法工艺繁琐，且所使用的有机溶剂残留在树脂中，难以除去，而且使用的有机溶剂会进一步影响材料的食品接触性能。

因此，需要开发出一种环状酯化物迁移量小、热封强度高的可生物降解脂肪族聚酯材料。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中可生物降解脂肪族聚酯迁移量高、热封强度低的缺陷，提供一种全迁移量小、热封强度高的可生物降解脂肪族聚酯组合物。

本发明的另一目的在于，提供上述可生物降解脂肪族聚酯组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于，提供上述可生物降解脂肪族聚酯组合物的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可生物降解脂肪族聚酯组合物，包括：

组分i)，可生物降解脂肪族聚酯，所述可生物降解脂肪族聚酯包括：

组分A，二羧酸化合物，基于组分A的总摩尔量，包括：

a1，68～82mol％的丁二酸，

a2，18～32mol％的己二酸；