[發明專利]PPC與PBAT及PLA共混物及制備方法

有效

• 申請號: 200910258730.0
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101735587A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 劉埃林;汪英杰;張光軍;陳有業;高振勇;郭頌旗;李世英;蒙昊;王紅霞;武占存;徐曉燕;牛麗剛;白景峰
• 申請（專利權）人: 內蒙古蒙西高新技術集團有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L67/04;C08K9/00;C08K3/26;C08K5/09;C08K5/1515
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 郝荔蓁

技術領域：

本發明涉及一種PPC與PBAT及PLA共混物及制備方法，屬于聚合物加工 領域。

背景技術：

環境污染是當今社會面臨的亟待解決的問題之一。二氧化碳是許多工業領 域所產生的廢氣，排放到大氣層中，不僅對環境造成了污染，而且也是碳資源 的浪費，二氧化碳-環氧丙烷共聚物的原料之一是二氧化碳，通過二氧化碳與 環氧丙烷共聚反應可以固定二氧化碳；同時所得到的共聚物是一種無毒無味、 阻隔性能優異的無色固體，且該共聚物具有完全生物降解的特性，可以代替普 通塑料解決“白色污染”問題，因此具有雙環保作用。實現二氧化碳-環氧丙烷 聚合反應的工業化生產和共聚物的市場化推廣是企業家和化學工程師們追求的 目標。

二氧化碳與環氧丙烷共聚物[Poly(propylene?carbonate)，以下縮寫為PPC]是 非晶態聚合物，玻璃化溫度(Tg)為35℃左右。溫度在Tg以上時，PPC發粘 結塊，影響其儲存和運輸；在Tg以下時PPC處于玻璃態，脆性較大，因此純 PPC的應用存在很大困難。聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯[Poly(Butylene Adipate-co-Terephthalate)，以下縮寫為PBAT]是己二酸、對苯二甲酸和丁二醇的三 元共聚物，熔點是115℃左右，容易加工，有較強的韌勁和好的纏結性，其它性 能類似LDPE(低密度聚乙烯)，并有較快的生物降解速度。聚乳酸[Poly(lactic acid)，以下縮寫為PLA]是一種以可再生的植物資源為原料制備的完全生物降解 高分子材料，玻璃化轉變溫度和熔點分別是60℃左右和170℃左右，價格相對 較低，也有較快的生物降解速度。PPC和PBAT、PLA三者共混得到的共混物 發粘結塊的溫度高于純PPC，解決了儲存和運輸問題，同時力學性能較純PPC 有很大的改善，擴大其應用范圍，且共混物可以完全生物降解。

發明內容：

本發明的目的是提供一種PPC與PBAT及PLA共混物及制備方法，用本發 明的方法得到的共混物發粘結塊的溫度高于純PPC，同時力學性能較純PPC有 很大的改善，且共混物可以完全生物降解。

本發明的目的是用以下方式實現的：

本發明的共混物由PPC、PBAT、PLA、封端劑、潤滑劑和改性輕質碳酸鈣 組成，其中：PLA和PBAT之和與PPC的質量比為10～100∶100，PBAT和 PLA中的每一種組分所占PBAT和PLA兩者之和的比例不低于5％(質量比)； 封端劑與PPC的質量比為0.2～5∶100；潤滑劑與改性輕質碳酸鈣的質量比為 0.5～30∶100；改性輕質碳酸鈣與聚合物(PPC、PBAT和PLA三者之和)的 比例(質量比)為1～20∶100。

所述封端劑為馬來酸酐；

所述潤滑劑為硬酯酸、環氧大豆油中的一種或兩者的混合物；

所述改性輕質碳酸鈣是經過親油改性的輕質碳酸鈣，輕質碳酸鈣的顆粒大 小在700～4000目之間。

本發明的共混物的制備方法是：將PPC、PBAT和PLA以及封端劑、潤滑 劑和改性輕質碳酸鈣在高速攪拌機中在不高于35℃的情況下進行冷混，冷混的 時間為5～10分鐘；攪拌機的轉速為500～1500轉/分鐘。

將冷混料用螺桿擠出機進行擠出造粒，擠出造粒的溫度不超過200℃。

本發明的原理在于：PBAT的熔點是115℃左右，容易加工，有較強的韌 勁和好的纏結性，其它性能類似LDPE，并有較快的生物降解速度；PLA熔點 是60℃左右，剛性較好；PPC、PBAT和PLA共混得到的共混物發粘結塊的溫 度高于純PPC，力學性能優于純PPC，且可以完全生物降解。加入少量的改性 輕質碳酸鈣能保證在混合過程中PPC不結塊且混合均勻，同時可以提高共混物 的性能和降低成本；加入封端劑為了保證PPC在加工過程中不進行拉鏈式熱分 解；加入潤滑劑是為了加工工藝的順暢，提高加工效率；擠出造粒的溫度不超 過200℃可以保證在加工過程中PPC和PBAT及PLA不熱分解或分解很少。

本發明的優點是：本發明方法的工藝簡單、設備普通。工藝只有冷混和擠 出造粒兩個步驟；所使用的設備為非常普通的高速攪拌機和雙螺桿擠出機或單 螺桿擠出機，非常適宜工業化生產。