本發(fā)明屬于可生物降解材料，尤其涉及一種可生物降解聚酯組合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、可生物降解及生物基材料的選擇作為解決環(huán)境污染問(wèn)題的重要途徑和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐點(diǎn)，不僅可以從根本上解決白色污染問(wèn)題，還可以大大減少材料產(chǎn)業(yè)對(duì)于石油的消耗，緩解石化資源壓力。其中，聚乳酸材料兼具可生物降解和生物基兩大優(yōu)點(diǎn)是目前最為重要的新材料之一。

2、聚乳酸材料因其可靠的生物安全性、生物可降解性、環(huán)境友好性、良好的力學(xué)性能及易于加工成形等優(yōu)點(diǎn)，在產(chǎn)品外包裝、3d打印以及注塑等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。但是聚乳酸材料具有結(jié)晶能力較差，結(jié)晶速度緩慢以及難于脫模等問(wèn)題而對(duì)生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際加工過(guò)程造成了極為不利的局面，一定程度上限制了其在注塑領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還具備良好的結(jié)晶性和較短的成型周期的可生物降解聚酯組合物及其制備方法和應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種可生物降解聚酯組合物，所述可生物降解聚酯組合物包括以下質(zhì)量份的組分：聚乳酸48-77份、可生物降解共聚酯1-16份、滑石粉18-42份、芥酸酰胺0.05-2.6份、硅酮0.005-0.08份；

3、所述滑石粉的d95粒徑≤17μm。

4、本發(fā)明提供的一種可生物降解聚酯組合物通過(guò)選擇合適質(zhì)量份的組分，尤其是選擇添加芥酸酰胺和硅酮與可生物降解共聚酯進(jìn)行復(fù)配，另外，搭配合適d95粒徑在特定范圍內(nèi)的滑石粉，組分之間相互配合，能夠有效的提升可生物降解聚酯組合物的結(jié)晶性，從而縮短可生物降解聚酯組合物的注塑周期，提升組合物的加工性能，并且得到的產(chǎn)品還具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

5、所述滑石粉的d95粒徑為通過(guò)激光粒度分析儀測(cè)試得到；具體地，樣品采用濕法制備方法，將待測(cè)滑石粉和乙醇混合形成顆粒懸浮液后加入激光粒度分析儀測(cè)測(cè)量池中進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試使用的儀器具體為珠海歐美克儀器有限公司的ls-pop(6)。

6、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述滑石粉的d95粒徑為10-14μm。

7、示例性地，所述滑石粉的d95粒徑可為10-14μm之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為10.52-13.21μm等，或者可為10μm、11μm、12μm、13μm、14μm等。

8、示例性地，所述聚乳酸的質(zhì)量份可為48-77份之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為50-75份，或者可為48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、77份等；所述可生物降解共聚酯可為1-16份之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為3-15份，或者可為1份、3份、4份、6份、8份、10份、12份、14份、16份等；所述滑石粉可為18-42份之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為20-40份，或者可為18份、20份、22份、25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份、42份等；所述芥酸酰胺的質(zhì)量份可為0.05-2.6份之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為0.1-2.5份，或者可為0.05份、0.1份、0.2份、0.3份、0.5份、0.8份、1.0份、1.4份、1.8份、2.0份、2.4份、2.5份等；所述硅酮的質(zhì)量份可為0.005-0.08份之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為0.01-0.07份，或者可為0.005份、0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份等。

9、優(yōu)選地，所述可生物降解聚酯組合物中，聚乳酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≥43％，滑石粉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≥14％。

10、優(yōu)選地，所述芥酸酰胺和硅酮的質(zhì)量比為(9-36)：1。

11、示例性地，所述芥酸酰胺和硅酮的質(zhì)量比可為(9-36)：1之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為9：1、10：1、15：1、20：1、25：1、30：1、36：1等。

12、更優(yōu)選地，所述芥酸酰胺和硅酮的質(zhì)量比為(18-22)：1。

13、本發(fā)明使用的硅酮包括聚硅氧烷、硅酮粉中的至少一種。

14、本發(fā)明對(duì)聚硅氧烷或硅酮粉的選擇無(wú)特別限制，聚硅氧烷可以選擇二甲基硅油，硅酮粉可以選擇為bzsp001、sy-306。

15、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述可生物降解聚酯組合物包括以下質(zhì)量份的組分：聚乳酸60-65份、可生物降解聚酯8-10份、滑石粉23-28份、芥酸酰胺0.4-1.2份、硅酮0.02-0.03份。

16、本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，可生物降解聚酯組合物中，可生物降解聚酯和芥酸酰胺的份數(shù)會(huì)對(duì)產(chǎn)品的綜合性能帶來(lái)影響，其他組分的份數(shù)也會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能帶來(lái)一定的影響，當(dāng)進(jìn)一步選擇組分的質(zhì)量份在上述范圍內(nèi)時(shí)，得到的產(chǎn)品的綜合效果更優(yōu)。

17、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述可生物降解共聚酯在190℃，2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為1-35g/10min。

18、所述可生物降解共聚酯在190℃，2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為參照iso-1133-1:2011進(jìn)行測(cè)試。需要說(shuō)明的是，可生物降解共聚酯的熔體流動(dòng)速率在測(cè)試過(guò)程中會(huì)存在±12％左右的波動(dòng)，比如實(shí)測(cè)值為30g/10min的可生物降解共聚酯，在不同批次測(cè)試中其測(cè)試結(jié)果在26-33g/10min之間波動(dòng)。

19、所述可生物降解共聚酯在190℃，2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率可為1-35g/10min之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為2-30g/10min、2-20g/10min、20-25g/10min、20-30g/10min等，或者可為1g/10min、2g/10min、4g/10min、6g/10min、8g/10min、10g/10min、12g/10min、14g/10min、16g/10min、18g/10min、20g/10min、22g/10min、24g/10min、26g/10min、28g/10min、30g/10min、32g/10min、35g/10min等。

20、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述滑石粉和可生物降解共聚酯的質(zhì)量比為(3-4)：1。

21、示例性地，所述滑石粉和可生物降解共聚酯的質(zhì)量比可為(3-4)：1之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為3.0:1、3.2：1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4.0:1等。

22、本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，滑石粉和可生物降解共聚酯的質(zhì)量比會(huì)影響到產(chǎn)品的注塑周期和力學(xué)性能，當(dāng)進(jìn)一步選擇兩者的質(zhì)量比為(3-4)：1時(shí)，得到的產(chǎn)品的結(jié)晶性更好，即注塑周期更短，且產(chǎn)品的力學(xué)性能也更優(yōu)。

23、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述聚乳酸的右旋d單體摩爾含量≤8％。

24、所述聚乳酸的右旋d單體摩爾含量為通過(guò)氣相色譜測(cè)試得到；具體地，所述氣相色譜測(cè)試中，使用的儀器為安捷倫8860型氣相色譜儀，色譜柱為cp7502，fid檢測(cè)器溫度為200℃，氫氣流速為45ml/min，空氣流速為450ml/min，分流比為5:1。

25、示例性地，所述聚乳酸的右旋d單體摩爾含量可為≤8％之間的任意點(diǎn)值或任意兩點(diǎn)范圍值，比如可為0.5-8.0％、0.5-3.7％、0.5-1.4％等，或者可為0.5％、1％、1.4％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、3.7％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％等。

26、本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步選擇聚乳酸的右旋d單體摩爾含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，能夠更好的與其他組分共同作用，使得到的產(chǎn)品結(jié)晶性能更優(yōu)，注塑周期更短。

27、作為本發(fā)明所述可生物降解聚酯組合物的優(yōu)選實(shí)施方式，所述可生物降解共聚酯包括聚已二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚癸二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚壬二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚琥珀酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中的至少一種。

28、優(yōu)選地，所述可生物降解共聚酯中，脂肪羧酸與芳香羧酸的摩爾比為(1-2)：1。在上述范圍內(nèi)，能夠滿(mǎn)足其可生物降解的特性。

29、在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提供了一種所述可生物降解聚酯組合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：將干燥后的各原料稱(chēng)重后混合擠出、造粒，得可生物降解聚酯組合物。

30、作為本發(fā)明所述制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述擠出溫度為150-240℃。

31、在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提供了所述可生物降解聚酯組合物在制備注塑類(lèi)產(chǎn)品中的應(yīng)用。

32、示例性地，所述注塑類(lèi)產(chǎn)品包括一次性餐刀、一次性叉子、一次性勺子中的任意一種。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

34、本發(fā)明提供的一種可生物降解聚酯組合物通過(guò)選擇合適質(zhì)量份的組分，尤其是添加特定類(lèi)型的爽滑劑與特定熔體流動(dòng)速率范圍內(nèi)的可生物降解共聚酯進(jìn)行復(fù)配，同時(shí)進(jìn)一步限定了滑石粉的d95粒徑在特定的范圍內(nèi)，得到的產(chǎn)品具有優(yōu)異的力學(xué)性能和較短的注塑周期；具體地，得到的產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度在46.2mpa以上，斷裂伸長(zhǎng)率在4.5％以上，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度在4.0kj/m2以上，注塑周期在19s以下。