[發明專利]一種PBSeT基生物可降解材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110725454.5
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113372693B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 李迎春;李枝茂;牛茜煒;趙今;李萍;王文生;王志強
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K9/04;C08K3/26;C08K5/1545
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 張彩琴;李曉娟

本發明屬于高分子材料中的生物可降解材料領域，具體是一種PBSeT基生物可降解材料及其制備方法，所述PBSeT基生物可降解材料是由以下重量份的原料制成的，PBSeT 70～80份，Tannic acid 0～10份、且不為0，鈦酸酯改性過的CaCO₃0～20份。本發明所述的PBSeT基生物可降解材料，其中鈦酸酯改性過的CaCO₃和Tannic acid能夠提高PBSeT基生物可降解材料的耐穿刺性和拉伸模量，且耐穿刺強度和拉伸模量均隨著Tannic acid含量的增加先升高后降低。本發明的制備方法較為適宜，可提高PBSeT基生物可降解材料的耐穿刺強度和拉伸模量，具有很高的市場價值。

技術領域

本發明屬于高分子材料中的生物可降解材料領域，具體是一種PBSeT基生物可降解材料及其制備方法。

背景技術

在國家環保壓力及國際國內雙循環背景下，由于生物基以及可降解材料的優良特性，采用生物基塑料以及可降解塑料制品是解決塑料污染問題的辦法之一。

在過去的幾年中，我國生物降解塑料產能約為30多萬噸，占全球產能30％。其中，聚乳酸(PLA)塑料產能約為5萬噸，聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二酸丁二酯(PBS)塑料10～12萬噸，聚羥基脂肪酸酯(PHA)1.5萬噸，聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)3.5萬噸,其他約10萬噸。

目前，我國生物基可降解塑料存在回收體系不健全、與現有的循環再利用體系不兼容、生產成本較高、熔點低、阻隔性以及穿刺性能較差等問題阻礙其推廣使用。

碳酸鈣經常作為一種填料添加于高分子基體中，不僅價格便宜而且資源豐富。根據碳酸鈣生產方法的不同，可以將碳酸鈣分為重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣。但是，未經處理的碳酸鈣與高分子基體的相容性較差。所以，我們選擇經過鈦酸酯偶聯劑處理過的碳酸鈣以增強與基體的相容性。

降低成本作為工業化生產的第一步，降低成本的同時提高其性能才是最為重要的。由于聚酯材料中存在締合羥基，所以可以通過添加一種分子鏈上存在氫鍵的分子，以增加其分子間相互作用力，從而提高材料的性能成為一種可用的方法。單寧酸(Tannic acid)是由中藥五倍子中得到的一種鞣酸。其中氫鍵供體數量為25，氫鍵受體數量為46，能與PBSeT中羥基形成較強的分子間作用力。此外，單寧酸中含有苯環存在，這對材料的力學性能會得到一定程度的改善。

發明內容

本發明為了提升PBSeT生物可降解材料的力學性能，提供了一種PBSeT基生物可降解材料及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種PBSeT基生物可降解材料，是由以下重量份的原料制成的，

PBSeT(聚癸二酸癸二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯)70～80份；

Tannic acid(單寧酸)0～10份，且不為0；

鈦酸酯改性過的CaCO₃ 0～20份。

作為本發明技術方案的進一步改進，所述PBSeT為72～78份，Tannic acid為6～8份，所述鈦酸酯改性過的CaCO₃為15～20份。

本發明進一步提供了一種PBSeT基生物可降解材料的制備方法，包括以下步驟：

首先將PBSeT材料加入轉矩流變儀中，PBSeT材料處于熔融狀態的時候加入Tannicacid、鈦酸酯改性過的CaCO₃的混合粉末混合均勻，之后在轉矩流變儀中共混均勻，即得到PBSeT基生物可降解材料。

作為本發明制備方法技術方案的進一步改進，所述轉矩流變儀中前中后板溫度分別設置為170～200℃、180～210℃和170～210℃。