[發明專利]一種PHBV/HBP-CLs共混物及其制備方法

有效

• 申請號: 202010212825.5
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111454548B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 靳玉娟;黃健;翁云宣;吳悠
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L87/00;C08G83/00
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發明公開了一種PHBV/HBP?CLs共混物及其制備方法，該PHBV/HBP?CLs共混物的制備方法，將PHBV樹脂和HBP?CLs混合，進行熔融共混，即得到PHBV/HBP?CLs共混物；所述HBP?CLs的化學結構式如式(Ⅰ)所示，接枝鏈上的重復單元數n為5～30范圍內的整數。本發明制備得到的PHBV/HBP?CLs共混物的沖擊強度和斷裂伸長率均得到了大幅度提高。在PHBV/HBP?CLs共混物中加入3phrHBP?CLs時，沖擊強度由5.13KJ/m^?2增加到32.25KJ/m^?2，增幅達528.65％，斷裂伸長率由1.62％增加到4.22％，增幅達160.49％。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，特別是指一種PHBV/HBP-CLs共混物及其制備方法。

背景技術

隨著石油煤炭等不可再生資源的日益枯竭，白色污染、溫室效應等環境問題的日益嚴峻，尋找可持續的生物質資源，并開發出可降解制品越來越受到全世界人民的關注。

生物基與生物可降解材料，如聚乳酸(PLA)、聚羥基鏈烷酸酯(PHAs)等具有來源可持續、制品可降解等特點，逐步成為了工業界和學術界研究的熱點。而其中聚(3-羥基丁酸酯-co-3-羥基戊酸酯)(PHBV)是PHAs中的一種，也是研究最為廣泛的生物基和生物可降解材料之一。PHBV在生物醫用、汽車、包裝、一次性餐具等眾多領域都有非常好的應用前景，但是其結晶度較高、結晶尺寸大，而表現出相對脆的性質。為了拓寬PHBV的應用范圍，必須對其進行增韌改性。

超支化聚合物(HBPs)是近三十年來才出現的一種新型高分子材料，它是一種以低分子為生長點，通過逐步控制重復反應而得到的一系列分子質量不斷增長的結構類似的聚合物。超支化聚合物具有三維的高度支化結構、大量空腔、和大量的端基以及良好的溶解性、低黏度、高反應活性等性質，用超支化聚合物改善樹脂的性能是近年來的研究熱點之一。超支化聚合物獨特的性質使其不僅可作為熱塑性樹脂的新型加工助劑、流變學改性劑和增容劑等，還可作為熱固性樹脂的增韌改性劑。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種PHBV/HBP-CLs共混物及其制備方法，在本發明的制備方法中，采用HBP-CLs對PHBV樹脂進行增韌改性，制備得到的PHBV/HBP-CLs共混物在拉伸強度稍有降低的前提下，沖擊強度和斷裂伸長率均得到了大幅度的提高。

基于上述目的，本發明提供的一種PHBV/HBP-CLs共混物的制備方法，其特征在于，將PHBV樹脂和HBP-CLs混合，進行熔融共混，即得到PHBV/HBP-CLs共混物；

所述HBP-CLs的化學結構式如式(Ⅰ)所示：

其中，接枝鏈上重復單元數n為5～30范圍內的整數。

在本發明的一些實施例中，所述HBP-CLs采用以下方法制備得到：2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)和三羥甲基丙烷(TMP)在催化劑a的作用下采用熔融縮聚“一步法”合成HBPE，然后HBPE與ε-己內酯進行接枝反應得到HBP-CLs；

所述HBPE的化學結構式如式(Ⅱ)所示：

在本發明的一些實施例中，所述2,2-二羥甲基丙酸和三羥甲基丙烷在催化劑a的作用下采用熔融縮聚“一步法”合成HBPE的步驟包括：

將2,2-二羥甲基丙酸、三羥甲基丙烷和催化劑a混合，預熱后再進行升溫，待反應物完全熔融時，在氮氣保護下常壓反應，然后減壓反應，冷卻。

在本發明的一些實施例中，所述HBPE與ε-己內酯進行接枝反應得到HBP-CLs的步驟包括：

將制備好的HBPE進行干燥，然后滴加催化劑b，同時加入ε-己內酯，升溫后進行接枝反應，冷卻至室溫，得到HBP-CLs。