本發(fā)明屬于高分子材料改性，具體涉及一種可完全降解的pbat復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)生物降解塑料的來源可分為生物基生物降解材料和石化基生物降解材料。pbat，中文名稱為聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯，其屬于石化基生物降解塑料，是目前生物降解塑料研究中非?；钴S和市場應(yīng)用最好的降解材料之一。pbat是一種半結(jié)晶型聚合物，通常結(jié)晶溫度在110℃附近，而熔點(diǎn)在130℃左右，密度在1.18g/m?l-1.3g/m?l之間。

2、pbat是一種高度可生物降解的聚合物，在家庭堆肥時(shí)會完全分解，不會留下任何有毒殘留物。這使其成為其他不可生物降解的塑料材料的絕佳替代品。當(dāng)pbat放入堆肥中時(shí)，它的分解速度明顯快于塑料。pbat在理想的堆肥環(huán)境中分解大約需要60-120天，而塑料則需要400多年。pbat在分解時(shí)也不會向環(huán)境釋放任何有毒氣體，并且不會留下微塑料，因此它是一種完全可生物降解的聚合物。

3、然后，pbat的拉伸強(qiáng)度很低，特別是沖擊強(qiáng)度不理想，從而限制了其在工業(yè)或生活中的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，可完全降解的pbat復(fù)合材料；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述可完全降解pbat復(fù)合材料的制備方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種可完全降解pbat復(fù)合材料由包括以下重量份的原料制成：

4、

5、所述分散劑為超支化不飽和樹脂。

6、所述的超支化不飽和樹脂以芳香族聚酯為骨架的不飽和樹脂預(yù)聚物，其羥值小于20mg?koh/g、酸值60-80mg?koh/g。

7、所述的pbat的熔點(diǎn)為110-120℃、熔融指數(shù)為2-30g/10mi?n(190℃,2.16kg)；

8、所述的麻纖維選自亞麻纖維、黃麻纖維、純麻纖維、漢麻纖維、苧麻纖維、洋麻纖維中的至少一種。

9、上述纖維的支數(shù)為10-80s。

10、所述的抗氧劑選自受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫代類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑的至少一種。

11、進(jìn)一步的，所述的抗氧劑優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098或抗氧劑168中的至少一種。

12、本發(fā)明還公開了該種完全降解pbat復(fù)合材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

13、(1)把10-60份麻纖維在60-90℃下干燥1-12h。取出后把1-5份分散劑均勻噴灑在其表面；

14、(2)稱取60-100份pbat、0.1-2份抗氧劑，加入到雙螺桿擠出機(jī)中，再把步驟(1)中處理后的麻纖維通過纖維加料口，加入至擠出機(jī)中，擠出造粒，制備得到可完全降解pbat復(fù)合材料；

15、進(jìn)一步方案，所述擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為：一區(qū)60-100℃、二區(qū)100-120℃、三區(qū)120-140℃、四區(qū)130-150℃、五區(qū)140-150℃、六區(qū)140-150℃、機(jī)頭140-150℃。

16、本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

17、1、本發(fā)明在pbat樹脂中加入經(jīng)過處理的麻纖維，能夠明顯提升pbat樹脂的拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度。由于麻纖維易吸水，故在加工前需要先干燥，并且干燥后，需要立即投入使用。

18、2、本發(fā)明分散劑為超支化不飽和樹脂，如hyperu102，其具有粘度低、分子量高、活性高的特點(diǎn)，能夠較好的與麻纖維表面基團(tuán)發(fā)生界面化學(xué)應(yīng)用。超支化不飽和樹脂與pbat基體樹脂相容好，熔融擠出時(shí)，能夠使麻纖維較好的分散在樹脂基體中。

19、3、由于pbat的結(jié)晶度較高、加工時(shí)黏度大，在其中加入超支化不飽和樹脂能夠大大改善其加工性能。

20、4、本發(fā)明制備的pbat復(fù)合材料具有完全可降解性能，可以應(yīng)用于包裝材料、餐飲用具、衛(wèi)生用品、地膜、汽車、醫(yī)療、紡織等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種完全降解的pbat復(fù)合材料，其特征在于：其由以下組份按重量份制備而成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pbat復(fù)合材料，其特征在于：所述的超支化不飽和樹脂是指以芳香族聚酯為骨架的不飽和樹脂預(yù)聚物，其羥值小于20mg?koh/g、酸值為60-80mg?koh/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pbat復(fù)合材料，其特征在于：所述的pbat的熔點(diǎn)為110-120℃、熔融指數(shù)在190℃/2.16kg條件下為2-30g/10min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pbat復(fù)合材料，其特征在于：所述的麻纖維選自亞麻纖維、黃麻纖維、純麻纖維、漢麻纖維、苧麻纖維、洋麻纖維中的至少一種；其中纖維的支數(shù)為10-80s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的pbat復(fù)合材料，其特征在于：所述的抗氧劑選自受阻胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑、硫代類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的pbat復(fù)合材料，其特征在于：所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑168中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1所述的pbat復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述擠出機(jī)的料筒各區(qū)段溫度分別設(shè)置為：一區(qū)60-100℃、二區(qū)100-120℃、三區(qū)120-140℃、四區(qū)130-150℃、五區(qū)140-150℃、六區(qū)140-150℃、機(jī)頭140-150℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種完全降解的PBAT復(fù)合材料及其制備方法，其由以下組份按重量份制備而成：PBAT?60?100份，麻纖維10?60份、分散劑1?5份、抗氧劑0.1?2份；所述分散劑為超支化不飽和樹脂。本發(fā)明在PBAT樹脂中加入經(jīng)過處理的麻纖維，超支化不飽和樹脂能夠較好的與麻纖維表面基團(tuán)發(fā)生界面化學(xué)應(yīng)用，并且超支化不飽和樹脂與PBAT基體樹脂相容好，熔融擠出時(shí)，能夠使麻纖維較好的分散在樹脂基體，從而能夠明顯提升PBAT樹脂的拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：楊桂生,姚晨光,李萬里
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥杰事杰新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2