專(zhuān)利名稱(chēng)：聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜用復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
作為一種廣泛使用的產(chǎn)品，聚合物薄膜常用作半導(dǎo)體材料、電工材料、隔離材料等，特別是在農(nóng)業(yè)和包裝行業(yè)得到大量使用。常用的聚合物薄膜材料有PVC、LDPE、HDPE、茂
等。這些材料的一個(gè)缺點(diǎn)是不具有完全生物可降解性，所以在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境問(wèn)題，即“白色污染”；同時(shí)這些材料的生產(chǎn) 成本高，對(duì)石油的依賴(lài)性大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料及其制備方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有聚合物薄膜材料在使用過(guò)程中可產(chǎn)生白色污染、生產(chǎn)成本高和對(duì)石油的依賴(lài)性大的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，按重量份數(shù)含有聚丁二酸丁二醇酯50份至90份、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯10份至50份、填料10份至50份、潤(rùn)滑劑5份至25份；該聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料按下述步驟得到第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為60°C至100°C下干燥8 h至20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述填料為微米級(jí)碳酸鈣或玉米淀粉。上述碳酸鈣的粒徑為2000目至10000目；或/和，玉米淀粉的粒徑為800目至1000 目。上述潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑或/和烴類(lèi)潤(rùn)滑劑。上述聚丁二酸丁二醇酯在溫度為150°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為8g/10min 至 12g/10mino上述聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為190°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為 3g/10min 至 8g/10min。上述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/min至150r/min。上述雙螺桿擠出機(jī)的料筒及擠出口模的溫度為105°C至155°C。上述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為150 r/min至300 r/min。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟進(jìn)行第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為60°C至100°C下干燥8 h至20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案之二的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)
上述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/min至150r/min。上述雙螺桿擠出機(jī)的料筒及擠出口模的溫度為105°C至155°C。
上述切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為150 r/min至300 r/min。上述填料為微米級(jí)碳酸鈣或玉米淀粉。上述碳酸鈣的粒徑為2000目至10000目；玉米淀粉的粒徑為800目至1000目。上述潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑或/和烴類(lèi)潤(rùn)滑劑。上述聚丁二酸丁二醇酯在溫度為150°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為8g/10min 至 12g/10mino上述聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為190°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為 3g/10min 至 8g/10min。本發(fā)明通過(guò)干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混造粒后得到；本發(fā)明所得的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料具有制備工藝簡(jiǎn)單、原料成本低、力學(xué)性能優(yōu)異和生物可降解的特點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，達(dá)到了環(huán)保要求。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例1，該聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，按重量份數(shù)含有聚丁二酸丁二醇酯50份至90份、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯10份至50份、填料10份至50份、潤(rùn)滑劑5份至25份。實(shí)施例2，該聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，按重量份數(shù)含有聚丁二酸丁二醇酯50份或90份、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯10份或50份、填料10份或50份、潤(rùn)滑劑5份或25份。實(shí)施例3，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例3的填料為微米級(jí)碳酸鈣或玉米淀粉。碳酸鈣是一種使用最廣泛、用量最大的無(wú)機(jī)礦物粉體材料，其具有來(lái)源豐富、價(jià)格低廉，易加工、無(wú)毒等諸多優(yōu)點(diǎn)。淀粉是一種可再生、廉價(jià)、來(lái)源廣泛、易生物降解的天然高分子材料，在生物可降解聚合物中加入淀粉，既降低了成本，又符合環(huán)保的要求。實(shí)施例4，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例4的碳酸鈣的粒徑為2000目至10000目；或/和，玉米淀粉的粒徑為800目至1000目。實(shí)施例5，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例5的潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑或/和烴類(lèi)潤(rùn)滑劑。實(shí)施例6，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例6的聚丁二酸丁二醇酯在溫度為150°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為8g/10min至12g/10min。實(shí)施例7，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例7的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為190°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為3 g/10min至8g/10min。實(shí)施例8，上述實(shí)施例1至實(shí)施例7的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟進(jìn)行第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為40°C至100°C下干燥8 h至20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，其熔點(diǎn)為108° C左右，但是聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的韌性不好，吹膜性能差；而聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)是己二酸、對(duì)苯二甲酸和丁二醇的三元共聚物，其熔點(diǎn)是115 ° C左右，容易加工，有較強(qiáng)的韌性、纏結(jié)性、較快的生物降解速度，同時(shí)與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)具有良好的生物相容性。由于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)兩種材料的降解周期不一樣，因此可以通過(guò)改變比例來(lái)調(diào)節(jié)復(fù)合材料的降解時(shí)間。實(shí)施例9，上述實(shí)施例1至實(shí)施例7的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，按下述步驟進(jìn)行第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為40°C或100°C下干燥8 h或20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。實(shí)施例10，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例10的雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為50 r/min至 150r/mino實(shí)施例11，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例11的雙螺桿擠出機(jī)的料筒及擠出口模的溫度為105°C至155°C。實(shí)施例12，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化實(shí)施例12的切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為150 r/min至300 r/min。上述實(shí)施例所得聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料放于鼓風(fēng)烘箱中烘干后，在吹膜機(jī)中進(jìn)行擠出吹塑，得到20 厚的本發(fā)明試樣薄膜；本發(fā)明試樣薄膜和國(guó)家對(duì)相應(yīng)薄膜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能參數(shù)如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于按重量份數(shù)含有聚丁二酸丁二醇酯50份至90份、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯10份至50份、填料10份至50份、潤(rùn)滑劑5份至25份；該聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料按下述步驟得到第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為60°C至100°C下干燥8 h至20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于填料為微米級(jí)碳酸鈣或玉米淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于碳酸鈣的粒徑為2000目至10000目；或/和，玉米淀粉的粒徑為800目至1000目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于潤(rùn)滑劑為脂肪酸酰胺類(lèi)潤(rùn)滑劑或/和烴類(lèi)潤(rùn)滑劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于聚丁二酸丁二醇酯在溫度為150°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為8g/10min至 12g/10min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，其特征在于聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為190°C、壓力為2. 16kg時(shí)的熔體流動(dòng)速率為 3g/10min 至 8g/10min。
7.其特征在于按下述步驟進(jìn)行第一步，將所需量的聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯在溫度為40 °C至100 V下干燥8 h至20h ;第二步，將干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、所需量的填料和潤(rùn)滑劑進(jìn)行混合，把混合后的聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行共混擠出、冷卻、切粒得到聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/min至150r/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出機(jī)的料筒及擠出口模的溫度為105°C至155°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料的制備方法，其特征在于切粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為150 r/min至300 r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄膜用復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料及其制備方法。該聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料，按重量份數(shù)含有聚丁二酸丁二醇酯50份至90份、聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯10份至50份、填料10份至50份、潤(rùn)滑劑5份至25份。本發(fā)明通過(guò)干燥后的聚丁二酸丁二醇酯、干燥后的聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、填料和潤(rùn)滑劑混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混造粒后得到；本發(fā)明所得的聚丁二酸丁二醇酯可降解薄膜用復(fù)合材料具有制備工藝簡(jiǎn)單、原料成本低、力學(xué)性能優(yōu)異和生物可降解的特點(diǎn)，降低了生產(chǎn)成本，達(dá)到了環(huán)保要求。
文檔編號(hào)C08K3/26GK103013065SQ201210540118
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者潘哆吉, 李旭娟, 丁建萍, 任英杰, 姜天偉, 李忠明 申請(qǐng)人:新疆藍(lán)山屯河化工股份有限公司, 新疆通用塑料高性能化工程技術(shù)研究中心(有限公司)