[發明專利]一種耐水煮PBAT復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110064292.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112876659A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 劉春信;馮智剛;張振國;張海瑜;王璇
• 申請（專利權）人: 山東瑞豐高分子材料股份有限公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所(普通合伙) 11259
• 代理人: 李丹鳳

本發明屬于PBAT材料制備方法技術領域，特別涉及一種耐水煮PBAT復合材料的制備方法。該方法包括以下步驟，一次酯化將己二酸、1，4?丁二醇、對苯二甲酸、二烷基醇和催化劑加入反應釜中，通入氮氣置換后，加熱進行第一酯化反應；二次、三次酯化繼續升溫進行第二酯化反應，繼續升溫進行第三酯化反應；預縮聚保持溫度不變，加入催化劑、抗氧化劑和熱穩定劑，在真空環境下進行預縮聚反應；終縮聚預縮達到終點后，升溫并在真空環境下進行縮聚反應，得到耐水煮PBAT復合材料。該方法制備的PBAT復合材料可提高其高溫耐水解性能和耐水煮老化性能。

技術領域

本發明屬于PBAT材料制備方法技術領域，特別涉及一種耐水煮PBAT復合材料的制備方法。

背景技術

降解聚酯材料已經被廣泛應用，如薄膜、發泡材料、注塑制件等。此類材料具有良好的物理性質，并且在堆肥或者自然狀態下可以降解為水和二氧化碳，對環境沒有潛在危害。其中，聚己二酸對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBAT)是目前生物降解塑料研究中非常活躍的降解材料之一，然此類材料多數是由脂肪族聚酯或者脂肪族/芳香族共聚酯組成，在高溫潮濕的環境下耐水解性能不佳，或者在加工的過程中，由于少量水分的存在，而導致材料降解，故市場上的PBAT 制品存在耐水煮性差，熱變形溫度低的問題。因此，提供一種一種耐水煮PBAT 復合材料的制備方法，具有重要意義。

發明內容

為了解決現有技術中的PBAT材料耐水煮性能差的問題，本發明提供了一種耐水煮PBAT復合材料的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種耐水煮PBAT復合材料的制備方法，包括以下步驟：

一次酯化將己二酸、1，4-丁二醇、對苯二甲酸、二烷基醇和催化劑加入反應釜中，通入氮氣置換后，加熱進行第一酯化反應；

二次、三次酯化繼續升溫進行第二酯化反應，繼續升溫進行第三酯化反應；

預縮聚保持溫度不變，加入催化劑、抗氧化劑和熱穩定劑，在真空環境下進行預縮聚反應；

終縮聚預縮達到終點后，升溫并在真空環境下進行縮聚反應，得到耐水煮 PBAT復合材料。

發明人起初試圖通過在PBAT材料中加入疏水基團，來提高PBAT的疏水性，從而提高PBAT的高溫耐水解性能。PBAT合成后加入烷基醇，此方法需要加入更多的引發劑，交聯劑，等助劑，而且最終的結果不盡如人意，接枝率低，反應得到的烴基分布不均勻的問題，耐水煮效果不理想。

發明人試驗過程中偶爾發現，在PBAT的酯化過程中加入烷基醇直接聚合，引入疏水官能團，疏水官能團可均勻分布在PBAT材料中，從而加強了PBAT 樹脂的疏水性，進一步使PBAT制品具有了一定的疏水性，降低了PBAT制品的吸水率，使PBAT制品能在不影響其本身性能和降解特性的情況下，提高了其高溫耐水解，耐水煮老化性能，在烷基醇中以二烷基取代醇效果最為明顯。通過多次試驗發明人還發現，在PBAT制備過程中，接枝聚合加入二烷基取代醇，疏水基團的分布也不均勻，復合材料PBAT的疏水效果也不理想。

作為優選，一次酯化步驟中,所述1，4-丁二醇、己二酸、對苯二甲酸和二烷基醇的摩爾比為1.2:0.4:0.6:0.4，第一次酯化反應的溫度是160-180℃，第一酯化開始反應生成水，反應釜的回流管溫度開始上升，酯化水開始餾出，回流管溫度下降第一酯化反應完成。

作為預選，二次、三次酯化步驟中，加熱到200-210℃進行第二酯化反應，反應生成水，回流管溫度開始上升，酯化水開始餾出，回流管溫度下降第二酯化完成；加熱到240-245℃進行第三酯化反應，反應生成水，回流管溫度開始上升，酯化水開始餾出，回流管溫度下降，反應至熔融物變清，酸值達到20mgKOH/g 即為第三次酯化反應終點。