[發明專利]一種含PBST增韌劑的PBS復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910194848.5
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109897348B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 任亮;張成龍;鞠格平;張明耀;任陽;張宇;李昆育;李怡霖
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08G63/16;C08G63/85;C08G63/86
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李慧;郭國中

本發明提供了一種含PBST增韌劑的PBS復合材料及其制備方法，所述復合材料包括PBS和PBST；其中所述PBST的重量百分含量為0.1?10％。本發明方法通過添加較低含量的PBST制備的PBS復合材料，在相容性方面、力學方面、熱學方面都有了良好的改善。且其為完全降解材料，可以降低不可降解塑料帶來的白色污染問題，實現全生物基可降解。

技術領域

本發明涉及一種含PBST增韌劑的PBS復合材料及其制備方法，屬于生物基可降解材料技術領域。

背景技術

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作為一種生物降解材料用途極為廣泛，可以應用與包裝領域、醫用衛生方面和農業領域。德國APACK公司開發出PBS降解塑料薄膜具有良好的密封性，廣泛應用于食品包裝。Shi XQ等研究得出：PBS對人體健康無害，其進入人體一段時間，會被完全分解和吸收。因此PBS能被應用于多種人造材料，如手術縫合線。此外PBS也可應用于一次性餐飲用具、農用薄膜、種植用器皿和植被網等。如今隨著各個行業對可降解材料的高要求，使得PBS在要求較高的領域收到了限制。另外，PBS的分子量較低、熔融指數高、特性粘度低，在實際加工成型中存在較大問題：如不能流延、吹塑等生產工藝進行成型加工。由于熔點低，應用受到限制，人們對PBS引入了芳香族聚酯，但不能被微生物降解，因此也限制了其在生物降解材料領域的進一步應用。

為了提高PBS的加工性能，尤其提高其斷裂伸長率和拉伸強度，通常采用添加酯、磷酸酯、石油酯、聚酯、其他化合物等組分，然而，其添加比例通常在10％-25％以上，才能達到明顯改善斷裂伸長率和拉伸強度的作用。天津科技大學張思選用小分子增韌劑縮二丙醇二苯甲酸酯(DPGDB)、甘油三乙酸酯(GTA)、甘油三苯甲酸酯(GTB)對PBS/PLA共混材料進行增塑研究，共混物Tg、Tm隨著增韌劑含量的增加而降低，當增韌劑添加到25％時，雖然具有很好的增韌效果，但是卻出現了相分離現象，相容性變差，并且拉伸強度有所降低等現象。

發明內容

本發明的目的是解決現有的增塑劑添加量大，成本高和不可完全降解等技術難題，提供一種含PBST增韌劑的PBS復合材料及其制備方法，其通過添加較低含量的PBST即得明顯改善PBS的加工性能，降低成本，并實現PBS復合材料的完全降解。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種含PBST增韌劑的PBS復合材料，所述復合材料包括PBS和PBST；其中所述PBST的重量百分含量為0.1-10％。

優選地，所述PBST的重量百分含量為1-5％。

優選地，所述PBST的制備方法包括以下步驟：

將丁二酸，丁二醇，1,5-戊二醇在反應釜中進行高溫高壓反應，即得。

優選地，所述高溫高壓反應包括酯化反應和縮聚反應；

所述酯化反應具體為：將反應釜溫度升至200-230℃，反應1-3h；

所述縮聚反應具體為：酯化反應后，加入催化劑，在200-230℃，反應1-3h。

優選地，所述催化劑選自鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯、乙二醇銻、氯化亞錫中的一種。

優選地，所述的丁二酸、丁二醇和1,5-戊二醇按酸醇摩爾比為1：1.2加入反應釜；

其中丁二醇與1,5-戊二醇的重量百分含量分別為80％-97％和3％-20％。

本發明還提供了一種含PBST增韌劑的PBS復合材料的制備方法，包括以下步驟：將PBS與PBSF混合均勻，然后進行熔融共混，即得所述復合材料。

優選地，所述熔融共混的溫度為130-180℃。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：