[发明专利]聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一类聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物。具体的说，涉及聚丁二酸丁二醇酯与笼形或不完全笼形硅倍半氧烷以及扩链剂，经熔融共混、挤出、造粒得到的组合物。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯(polybutylene succinate，PBS)由丁二酸和丁二醇经缩聚而成，是一种可以完全生物降解材料，根据分子量的高低和分子量分布的不同，结晶度在30％-50％左右。PBS有较好的热稳定性和较高的分子量，热变形温度和制品使用温度接近或超过100℃，PBS拥有良好的机械和加工性能，可在通用加工设备上进行各类成型加工并基本满足通用塑料的使用要求；可以广泛应用在包装、农业、医用材料领域。

多面体低聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane，POSS)单体是目前唯一的有机-无机杂化纳米化学填料，它不仅综合了有机组分和无机组分各自的优越性能，而且还具有由两者的协同效应而产生的新性能。可以认为POSS分子是最小的二氧化硅微粒。其分子式可表示为(RSiO_1.5)_n(n一般可为6、8、10、12等)，它是由三维Si-O链形成的刚性结构纳米级无机内核和通过共价键连接的有机基团为外壳组成的杂化化合物。POSS的纳米级笼型骨架能有效地糅合、发挥杂化材料的优点，赋予杂化材料良好的韧性和可加工性，这种特殊结构，使POSS越来越多的应用于材料的改性中。其改性应用主要有：①作为添加剂，可以改善聚物基体的机械性能，提高热稳定性，降低黏度，提高材料的抗冲击性能和阻燃性。②作为反应物，通过对POSS结构的设计，可以使POSS作为催化剂参与到聚合物反应中。还可以用作大单体和交联剂。③可作为润滑剂和增容剂。(具体参见：1.Yiwang Chen，Lie Chen，Huarong Nie，E.T.Kang，Journal ofApplied Polymer Science，2006，99：2226-2232；2.Yiwang Chen，En-Tang Kang.Materials Letters，2004，58：3716-3719；3.Cuirong Pan，James E.Mark，Dale W.Schaefer.Journal of Polymer Science：Part B：Polymer Physics，2003，41：3314-3323.)

扩链剂共混改性挤出是指利用挤出机作为反应器添加扩链剂进行化学基团偶联，扩链剂在熔融共混中可以降低热降解对聚合物分子量的影响，它通常是一种双官能团的化合物，很容易与一种或者两种聚合物的低聚物链末端的基团反应。按其与聚合物不同的官能团反应，分为羟基加成型、羧基加成型和羟、羧基加成型。常用的扩链剂主要有双噁唑啉、环氧化物、二异氰酸酯、双内酰胺、二酸酐等化合物。(具体参见：Tuornmen J.，Kim B.O.，Jun H.S.，et al，PolymerBulletin，1995，35(4)：415-421.)

目前的研究都没有涉及到聚丁二酸丁二醇酯、硅倍半氧烷及扩链剂制备组合物的报道。该组合物具有良好的综合性能，应用前景广阔。

发明内容

本发明的目的在于提出一类聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物。该聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物是将聚丁二酸丁二醇酯、硅倍半氧烷与扩联剂在熔融状态下共混、挤出、造粒得到的组合物。

本发明的目的在于提出一类聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物。该聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物是将聚丁二酸丁二醇酯、硅倍半氧烷与扩联剂在熔融状态下共混、挤出、造粒得到的组合物，其中扩链剂为0.1～5％(质量百分含量)，硅倍半氧烷为0.5-20％(质量百分含量)，聚丁二酸丁二醇酯99.4％～72％(质量百分含量)。

本发明提出的聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物，其中硅倍半氧烷包括笼形硅倍半氧烷或不完全笼形硅倍半氧烷。

本发明提出的聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物，其中硅倍半氧烷是笼形硅倍半氧烷，包括例如八苯基硅倍半氧烷、十二苯基硅倍半氧烷、八异丁基硅倍半氧烷、八甲基硅倍半氧烷、八环己基硅倍半氧烷、八聚(三甲基硅基)硅倍半氧烷等。

本发明提出的聚丁二酸丁二醇酯/硅倍半氧烷组合物，其中不完全笼形硅倍半氧烷包括例如七苯基硅倍半氧烷三硅醇、七异丁基硅倍半氧烷三硅醇等。