[發明專利]可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料及其制備

有效

• 申請號: 201711425426.1
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108164978B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 陳喬健;郭楊龍
• 申請（專利權）人: 上海德億化工有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L69/00;C08J5/18;C08G18/66;C08G18/44;C08G18/32;C08J3/24;B29B7/00;B29C48/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料及其制備，所述共聚物薄膜材料采用以下方法制成：(1)：取20?100份羥基封端脂肪族聚碳酸酯、10?90份聚氨酯與0.1?10份擴鏈劑混合，投入流化床反應器中，預聚反應；(2)：接著將步驟(1)所得預聚物投入螺桿擠塑機中，再加入0?10份交聯劑，混合均質并反應，擠出成膜，即得目的產物。與現有技術相比，本發明整個制備分為兩步聚合，共聚反應更加充分，共聚產物的韌性、耐溫性等物性表達更加優異，相比傳統工藝，本發明更加連續高效，共聚產物耐溫高30?80℃，拉伸強度高30?120％，批次之間更加均勻，批次熔點可以控制在2?3℃內。

技術領域

本發明涉及可降解薄膜材料領域，尤其是涉及一種可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料及其制備。

背景技術

高分子聚合物已廣泛用于制造從飛機到衣物的所有與人類生活相關的各個領域，但由于大部分聚合物來源于有機烴，其廢棄物數十年甚至于數百年都無法降解，而此類聚合物直接制成或發泡后制成日用包裝材料，餐盒，易耗品，電子膜，農用膜等快速消耗品。僅中國每年產生的不可降解餐盒、不可降解塑料包裝袋就達數百萬噸，而使用壽命平均不足二十分鐘。已給環境和資源帶來難以衡量的壓力，全社會從政府，企業，民眾都深刻地認識到環境危機。目前可降解材料的開發，材料輕量化的開發，更高物理性能替代材料開發都成為最熱門研究和開發領域。

PU材料雖具有高強度、高彈性、高伸長率及高耐磨性等諸多優點，但由于通用的PU材料中還有耐熱性較差的縮二脲結構與脲基甲酸酯結構，導致其熱穩定性能較差，長期使用溫度僅為80℃，極大地限制了PU材料的應用范圍，PPC屬于熱塑性生物降解塑料，但PPC材料的拉伸強度不夠，也不能直接用來作板材等。目前，已有不少人將PPC與PU共混進行改性，但是由于兩者的反應活性都很低，難以共聚，進行制備耐溫性和耐沖擊性能優異的PPC與PU共聚物。本發明正是基于PU與PPC難以共聚的問題而提出一種PPC/PU共聚物薄膜的工業應用制備方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料及其制備方法，整個制備分為兩步聚合，利用了流化床反應器停留時間范圍大的優點，調節PPC/PU在流化床反應器內的預聚程度，然后再在螺桿擠塑機內深度聚合，共聚反應更加充分，共聚物薄膜材料的拉伸強度、耐溫性等物性表達更加優異。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的目的之一在于提出了一種可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料，其具體包括以下重量份數的原料組分：羥基封端脂肪族聚碳酸酯20-100份，聚氨酯PU10-90份，擴鏈劑0.1-10份，交聯劑0-10份。

優選的，所述的擴鏈劑選用短鏈二元醇或胺。更優選的，所述的短鏈二元醇采用1,4-丁二醇、己二醇或乙二醇。

優選的，所述的羥基封端脂肪族聚碳酸酯為聚碳酸亞丙酯PPC、聚碳酸丁二酯PBC、聚碳酸乙二酯PEC、聚碳酸戊二酯PPMC或聚碳酸己二酯PHC等。

優選的，所述的交聯劑采用含2個或2個以上可交聯官能團的化合物。更優選的，所述交聯劑采用二異氰酸酯、多異氰酸酯等異氰酸酯，氮吡啶等。進一步更優選的，異氰酸酯可以選用甲苯2，4二異氰酸酯TDI、二苯甲烷二異氰酸酯MDI、異佛爾酮二異氰酸酯IPDI、六亞甲基二異氰酸酯HDI、二環己基甲烷二異氰酸酯HMDI、HDI三聚體、多亞甲基多苯基多異氰酸酯等中的一種或幾種的復合。

本發明的目的之二在于提供一種可降解脂肪族聚碳酸酯/聚氨酯共聚物薄膜材料的制備方法，其具體包括以下步驟：

(1)：取20-100份羥基封端脂肪族聚碳酸酯、10-90份聚氨酯與0.1-10份擴鏈劑混合，投入流化床反應器中，預聚反應；