[發(fā)明專利]可完全生物降解聚羥基烷酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810218165.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN101475735A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)小平;張向南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省意可曼科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08K13/02;C08L67/02;C08L3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可完全生物降解聚羥基烷酸 酯/聚丁二酸丁二醇酯共混合金。

【背景技術(shù)】

傳統(tǒng)塑料行業(yè)消耗大量的石油能源以及帶來的“白色污染”已經(jīng)受到越來 越多的關(guān)注，從上個(gè)世紀(jì)60、70年代以來，人們開始了對(duì)生物降解塑料的研究 和開發(fā)，目前已經(jīng)有多種生物降解材料(Biodegradable?material)問世，生物降 解材料生物降解后，成為水和二氧化碳，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。

聚羥基烷酸酯(PHAs)是一類由微生物合成的高分子聚酯，其分子量一般 在幾萬到幾百萬之間，廣泛存在于自然界的多種微生物體內(nèi)。由于聚合單體和 聚合度的不同，PHAs可實(shí)現(xiàn)從脆硬到柔軟彈性的變化，分子量可在幾萬到幾百 萬之間之間調(diào)整，玻璃化溫度可低至-50℃，拉伸斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)到200％以上，熔 點(diǎn)在50～180℃范圍內(nèi)變化，結(jié)晶度在10％～80％之間。

PHAs共聚物中可以通過改變聚合物中的柔性單元含量來改變聚合物的物 理化學(xué)性能，以獲得不同結(jié)晶度、不同韌性、熔點(diǎn)和玻璃化溫度的材料。但由 于柔性組分的存在，使得常規(guī)熔融加工的方法具有相當(dāng)大的難度，原因在于其 結(jié)晶度變小，結(jié)晶緩慢，聚合物在融化狀態(tài)下冷卻后保持了極大的粘性，殘余 粘性使加工出來的制品不但本身容易粘結(jié)，還容易粘結(jié)在設(shè)備上，這極大限制 了加工效率，應(yīng)用受到限制，同時(shí)，材料熔點(diǎn)較低，加工溫度窄，對(duì)剪切敏感， 冷卻緩慢，這也限制了產(chǎn)品的加工效率。由于柔性鏈的加入，PHAs共聚物具有 良好韌性或者斷裂伸長(zhǎng)率的同時(shí)，拉伸強(qiáng)度有一定程度的下降，制約了其大規(guī) 模應(yīng)用。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是生物降解材料中綜合性能較為出色的品種，拉 伸屈服強(qiáng)度在34MPa左右，和PP、ABS等相當(dāng)，耐熱性能良好，HDT溫度(熱 變形溫度)接近90℃，比其他生物降解材料具有更好的耐熱性能。同時(shí)其加工 性能非常良好，但PBS的缺點(diǎn)在于其結(jié)晶度高(30％--60％)，物性偏脆，斷裂 伸長(zhǎng)率不是很高，降解速率緩慢。

對(duì)于PBS缺陷的改善已經(jīng)公開的方法主要有：共聚、接枝交聯(lián)、與淀粉共 混、添加成核劑等，但是共聚和接枝都只能停留在研究階段，難以工業(yè)化。淀 粉共混只能部分解決加快生物降解速率的問題，成核劑也只能改善加快結(jié)晶成 核，效果均不明顯。如中國(guó)公開專利申請(qǐng)【公開號(hào)為CN101045810A】提出用 PBS或者PLA(聚乳酸)并交聯(lián)劑改善PHB(聚β-羥基丁酸酯)和PHBV(聚 β-羥基丁酸酯-β-羥基戊酸酯)材料的韌性，雖然PHB和PHBV韌性得到一定 的提高，但是該發(fā)明是在熔融條件下通過交聯(lián)劑使PHB或PHBV與PBS共交聯(lián)， 熔融溫度較高(160-190℃)，反應(yīng)時(shí)間也較長(zhǎng)，PHB或PHBV在這種反應(yīng)條件 下容易產(chǎn)生巴豆酸等有害物質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)率較低，反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜，達(dá)不到預(yù)期反 應(yīng)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是綜合PHAs和PBS的優(yōu)點(diǎn)，改善兩者的缺陷，達(dá)到比較 理想的綜合性能，尤其是改善PHAs的成型加工、耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度，并降低成 本，擴(kuò)大PHAs的應(yīng)用領(lǐng)域。

據(jù)此，本發(fā)明公開了可完全生物降解聚羥基烷酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混 合金。

本發(fā)明公開的可完全生物降解聚羥基烷酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混合金， 其技術(shù)方案如下所述：

一種可完全生物降解聚羥基烷酸酯/聚丁二酸丁二醇酯共混合金，由聚羥基 烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、淀粉、填料以及其他助劑制備而成。

進(jìn)一步地，以重量計(jì)，聚羥基烷酸酯含量為30％-60％，聚丁二酸丁二醇酯 含量為10％-45％，淀粉含量為0％-40％，填料為0％-30％，其他助劑為0.5％-5％。

所述聚羥基烷酸酯是聚羥基丁酸酯或聚羥基丁酸酯共聚物或聚羥基丁酸酯 共聚物的混合物。

所述聚羥基丁酸酯共聚物是P3HB4HB、PHBV、PHBH。

所述P3HB4HB、PHBV、PHBH的共聚單體4HB、HV、HH摩爾含量為 1％-90％。

所述P3HB4HB、PHBV、PHBH的共聚單體4HB、HV、HH摩爾含量為 5％-50％。