[發(fā)明專利]一種PHBV/PBAT/EHBP共混物及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107880503B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 靳玉娟;王娥娥;翁云宣;司馬陽陽;康凱爾
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工商大學(xué)
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L67/00;C08G83/00;C08G63/91
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發(fā)明公開了一種PHBV/PBAT/EHBP共混物的制備方法，將PHBV樹脂、PBAT樹脂和EHBP混合，進(jìn)行熔融共混，然后冷卻至室溫，即得到PHBV/PBAT/EHBP共混物；所述EHBP的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示。本發(fā)明采用熔融共混法制備了PHBV/PBAT/EHBP共混物(即環(huán)氧端基型超支化聚合物增容聚(3?羥基丁酸戊酸共聚酯)/聚對苯二甲酸己二酸丁二酯的共混物)，該共混物的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率均得到了提高。在PHBV/PBAT/EHBP共混物中加入1wt％EHBP時(shí)，沖擊強(qiáng)度提高了53.2％；加入2wt％EHBP時(shí)，斷裂伸長率提高了127.3％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別是指一種PHBV/PBAT/EHBP共混物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚(3-羥基丁酸戊酸共聚酯)(PHBV)是一類通過微生物合成、用于碳源和能量儲存的熱塑性材料，因其良好的生物降解性和生物相容性，引起了人們的極大關(guān)注。PHBV主要依靠可再生的天然材料為原料合成，并且在自然界中可以完全生物降解成二氧化碳和水，環(huán)境友好，從而可以一定程度上緩解石油危機(jī)，也有利于解決“白色污染”問題。但PHBV脆性大、價(jià)格高的缺點(diǎn)嚴(yán)重制約著其應(yīng)用。

對PHBV改性一般有兩種方法，一種是在合成過程中提高PHBV中羥基戊酸(HA)的含量，另一種方法是通過共混改性。PHBV原材料的成本隨著羥基戊酸(HV)含量的增加也迅速增加；而共混改性則是一種簡單易行、成本低廉的改性方法，不但可以綜合不同組分的優(yōu)點(diǎn)而且可以降低材料成本，從而被廣泛采用。

聚對苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)因其具有柔性的脂肪族鏈段，韌性很好，斷裂生長率可達(dá)600％以上，但因苯環(huán)的存在使其降解速度緩慢。將 PHBV與PBAT共混能既保持一定的降解速率又能獲得剛性和韌性平衡的力學(xué)性能。

闞瑞俊采用熔融共混方式制備了PHBV/PBAT共混物，并探討其在熔噴無紡布方面的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)隨著PBAT含量增加，混合材料的結(jié)晶峰由純PHBV 的單峰變成雙峰再變成單峰，PBAT起到成核劑的作用，使共混物中PHBV的晶核數(shù)量變多，尺寸變小，結(jié)晶度和結(jié)晶速率下降。PHBV/PBAT共混物的粘流活化能低于純PHBV和純PBAT，降低了PHBV對溫度的敏感性，熱穩(wěn)定性提高，使其加工溫度區(qū)間擴(kuò)大，可紡性改善。PHBV/PBAT熔噴無紡布為拒水據(jù)油材料，在抗菌試驗(yàn)中表現(xiàn)出一定抑菌性，但未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，其力學(xué)強(qiáng)度不佳，有待改善。

超支化聚合物是一種高度支化、有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物，具有粘度低、高溶解性、不易結(jié)晶、分子間不易纏繞、大量的末端官能團(tuán)以及強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性等特點(diǎn)。自從1988年“超支化聚合物”這一概念提出以后，超支化聚酯 (HBPE)很快就成為其重要的一員。由于高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，所合成的超支化聚酯品種還遠(yuǎn)不能滿足其潛在的應(yīng)用需求，隨著超支化聚合物科學(xué)的發(fā)展，必將有更多的新型超支化聚酯被合成出來，并有朝著芳香/脂肪族雜化超支化聚酯以及功能性超支化聚酯這一方向發(fā)展的趨勢。

PBAT、PHBV、HBPE都是極具發(fā)展前景的可生物降解材料，但是這三種材料單獨(dú)使用時(shí)都不能滿足市場對其綜合性能的要求。相比一元和二元共混體系，三元共混體系具有多方面性能平衡的優(yōu)良特性。廣泛使用這些綠色材料以代替石油基材料，將顯著減少對石油資源的依賴，有利于可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出PHBV/PBAT/EHBP共混物及其制備方法，采用本發(fā)明的制備方法制備得到的PHBV/PBAT/EHBP共混物的沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率均得到了提高。

基于上述目的，本發(fā)明提供的一種PHBV/PBAT/EHBP共混物的制備方法，將PHBV樹脂、PBAT樹脂和EHBP混合，進(jìn)行熔融共混，然后冷卻至室溫，即得到PHBV/PBAT/EHBP共混物；

所述EHBP的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式(Ⅰ)所示：

其中，R1為：