[发明专利]脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学制品领域，特别是涉及一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着塑料工业的发展和人们环保意识的增强，由传统塑料引起的“白色污染”问题(如废弃塑料薄膜，废弃塑料包装袋等对环境的污染)，正逐步受到人们的广泛关注。如何有效解决塑料产品的使用与环境破坏之间的矛盾，就显的越来越重要。因此有关各种“环境友好材料”尤其是全生物降解塑料的研究和应用已经成为人们的重点关注对象。特别是脂肪族聚酯作为一种优秀的可生物降解塑料正越来越受到人们的青睐。

脂肪族聚酯大都具有较好的力学和生物降解性能，因此已经成为国内外科研工作者的研究热点。相关产品包括聚3-羟基丁酸酯，聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯，聚丁二酸丁二醇酯，聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯等已经商品化。但是现在大多脂肪族聚酯都由于结晶速率低，结晶度低，热变形温度低，拉伸强度、弯曲强度不够高等原因或其中的某些原因，导致其应用前景备受限制。

凹凸棒土，又名坡缕石，是一种层链状的含水铝镁硅酸盐，其理想分子式(OH₂)₄(Mg、Fe、Al)₅(OH)₂Si₈O₂₀·4H₂O，为三层结构，上下两层是Si-O四面体，中间一层是(Al、Mg、Fe)-O-(OH)八面体。纳米凹凸棒土是由凹凸棒土提炼而来，具有比表面积大、表面活性高和表面含有极性的羟基等特点。

但是，凹凸棒土在聚合物体系中的分散一直是限制凹凸棒土应用的重要因素。并且，在有着良好发展前景的脂肪族聚酯上，还没有凹凸棒土应用的先例。另一方面，脂肪族聚酯，如PBS，PHB等都因为结晶速率不够快，结晶温度不够高等原因，在使用中会有物理老化，热变形温度低，加工时间长等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法。

本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料，包括脂肪族聚酯和凹凸棒土；所述脂肪族聚酯分散于所述凹凸棒土中，且所述脂肪族聚酯和所述凹凸棒土间通过化学键结合。

上述复合材料也可只由上述两组分组成。该复合材料中，凹凸棒土在复合材料中呈微米或纳米尺度分布。

所述脂肪族聚酯选自聚乳酸、聚羟基乙酸酯、聚β-羟基丁酸酯、聚β-羟基丁酸-co-β-羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚3-羟基丙酸酯、聚3-羟基戊酸酯、聚3-羟基己酸酯、聚3-羟基辛酸酯、聚3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基丙酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基辛酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2-乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2-丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2-己二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2-戊二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2-癸二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-丁二酸1，2，3-丙三醇酯和聚ε-己内酯中的至少一种，优选聚羟基乙酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯和聚3-羟基丁酸-co-羟基己酸酯中的至少一种；

所述脂肪族聚酯的重均分子量为3000-500000，具体可为80000-35000或50000-150000或120000-150000，优选50000-200000；所述脂肪族聚酯包括聚乳酸时，所述聚乳酸与其他脂肪族聚酯总质量之比为0～80∶100～20，具体可为20-79.9∶10-75或40-75∶10-25，所述聚乳酸的质量不为0；

所述脂肪族聚酯与所述凹凸棒土的质量比为5～99.99∶0.01～50，具体可为55-98∶1-50、50-98∶1-50或50-70∶30-50，优选60-99.9∶0.1-40。

所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料还包括无机填料、抗水解剂和抗氧化剂中的至少一种；