[發(fā)明專利]一種復(fù)合增塑劑及利用其制備淀粉/PBS共混料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711483816.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108219210B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張熙;楊召杰;雷蓓;高俊;吳鵬偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L3/02
• 分類號(hào): C08L3/02;C08L67/02;C08K5/3445;C08K3/30;C08K3/16;C08K5/42;B29B7/00
• 代理公司: 南京業(yè)騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

本發(fā)明涉及一種復(fù)合增塑劑，由無機(jī)金屬鹽增塑劑和離子液體增塑劑組成，二者重量比為1?5:4?7。本發(fā)明還公開了一種利用上述復(fù)合增塑劑制備淀粉/PBS共混料的方法：將復(fù)合增塑劑加入到干燥的淀粉中，攪拌混合均勻，得到淀粉混合料；將PBS加入密煉機(jī)中熔融，然后將淀粉混合料加入到密煉機(jī)中與PBS進(jìn)行共混，即得。該復(fù)合增塑劑用來改性淀粉/PBS復(fù)合材料時(shí)，能夠破壞淀粉、PBS原有氫鍵與結(jié)晶結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了淀粉與PBS的界面結(jié)合力，提高了淀粉/PBS共混體系的相容性，提高了共混體系的力學(xué)強(qiáng)度和斷裂伸長率，這種復(fù)合增塑劑在淀粉/PBS共混材料中能夠穩(wěn)定存在，避免了常規(guī)增塑劑的遷移和析出而導(dǎo)致的制品發(fā)脆問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合增塑劑及利用其制備淀粉/PBS共混料的方法，屬于塑料制品加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，人們對(duì)塑料的需求量也越來越大，但是許多傳統(tǒng)的塑料回收利用困難且不可生物降解，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，生物可降解高聚物越來越多的受到人們的關(guān)注，開發(fā)可生物降解高分子材料是解決塑料“白色污染”問題的有效方法。PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是由丁二酸與丁二醇經(jīng)過縮合聚合合成的，其合成原料來源廣泛，既可以是石油資源，也可以通過生物資源發(fā)酵得到，易被自然界的多種微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解、代謝，最終分解為二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。相比于其他的生物可降解聚酯，PBS在生物降解性、可加工性、熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性等方面具有優(yōu)異的性能。淀粉是自然界來源最豐富的天然高分子化合物，可完全生物降解，正快速成為主要的綠色化工材料。

PBS具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱性能和加工性能，但成本較高、結(jié)晶度高、脆性大；淀粉生物降解性好，但強(qiáng)度低、耐水性差、熱穩(wěn)定性低、缺乏熔融流動(dòng)性，難以單獨(dú)作為高分子材料使用。將淀粉與PBS共混并經(jīng)適當(dāng)改性，通過性能互補(bǔ)可望獲得性能良好的環(huán)境友好材料，已成為研制可完全生物降解材料的熱點(diǎn),但PBS與淀粉相容性差，需通過改性才可能獲得具有良好性能的淀粉/PBS共混材料。改善淀粉/PBS共混物性能的通常方法是加入增塑劑，使淀粉結(jié)構(gòu)無序化而成為熱塑性淀粉、淀粉與PBS的相容性提高。目前使用的增塑劑包括乙二醇、甘油、山梨醇等多元醇，尿素、甲酰胺、乙醇胺等含氮化合物，糠醛、二甲亞砜以及以羥基增塑劑、氨基增塑劑為主體的復(fù)合劑。上述物質(zhì)主要是通過氫鍵與淀粉作用改變聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，從而改善淀粉與PBS的相容性，提高淀粉/PBS共混物的性能。但目前這些增塑劑的改性效果有限，增塑劑易從淀粉基體中遷移，因此相應(yīng)體系中淀粉與PBS的相容性有限，從而使得共混材料性能不夠理想。

離子液體是一種完全由離子組成的在在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的鹽類，因其具有蒸氣壓極低、難揮發(fā)、對(duì)水和空氣穩(wěn)定、對(duì)多種物質(zhì)有優(yōu)越的溶解性能、環(huán)境友好且可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，成為增塑改性淀粉/PBS共混材料的一種很好的選擇。用離子液體增塑改性淀粉/PBS共混材料，顯著提高了淀粉與PBS的相容性以及共混材料的韌性，但改性淀粉/PBS存在強(qiáng)度下降較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)用現(xiàn)有方法制備的淀粉/PBS共混材料的性能不理想的問題，提供一種復(fù)合增塑劑，用來改性淀粉/PBS復(fù)合材料時(shí)，能夠增強(qiáng)淀粉與PBS的界面結(jié)合力，提高淀粉/PBS共混體系的相容性，提高共混體系的力學(xué)強(qiáng)度和斷裂伸長率，且性能穩(wěn)定，在放置過程中無增塑劑的遷移和析出現(xiàn)象的發(fā)生。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于，提供利用上述復(fù)合增塑劑制備淀粉/PBS共混料的方法，制得的共混料生物降解性好，力學(xué)性能和加工性能好，強(qiáng)度高。

技術(shù)方案

一種復(fù)合增塑劑，由無機(jī)金屬鹽增塑劑和離子液體增塑劑組成，無機(jī)金屬鹽增塑劑和離子液體增塑劑的重量比為(1-5):(4-7)。

所述無機(jī)金屬鹽增塑劑選自氯化鈉、氯化鎂、氯化鋰、氯化鋁、硫酸鈉、硫酸鎂、硝酸鎂、硝酸鈣或氯化鈣中的任意一種。優(yōu)選為氯化鎂。