[发明专利]一种高强度共聚酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物降解材料技术领域，特别涉及一种高强度共聚酯及其制备方法。

背景技术

塑料薄膜的使用已渗透到人们生活的各个领域，被广泛地用作食品包装、电子电器产品包装及商场购物袋、垃圾袋等。传统的塑料薄膜材料如聚丙烯（PP）薄膜、聚乙烯（PE）薄膜等的原材料为石油，使用完丢弃到自然中难以降解，给环境造成了巨大的危害。伴随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识的不断增强，开发完全降解的环境友好型高分子材料应用于薄膜材料领域已成为未来的发展主流。

聚（对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯（PBAT）是一种脂肪族-芳香族共聚酯，这种共聚酯具有良好的生物降解性能，降解的最终产物为水和二氧化碳，是一种环境友好型高分子材料，同时其还具有良好的延展性和韧性，又具有很好的耐热性和抗冲击性能，可用于制备薄膜材料，以替代现有薄膜材料的使用，减少石油资源的消耗和“白色污染”问题。

但是，纯PBAT与传统聚丙烯、聚乙烯材料相比，拉伸强度较低，大约为20MPa左右，使制备的薄膜材料力学性能不佳，限制了其应用。同时，该共聚酯的结晶速率慢，致使在吹塑制膜的过程中薄膜不能及时冷却，吹出的薄膜开口性能差。

为解决上述问题，可在PBAT中加入结晶成核剂，常用的结晶成核剂分为有机类和无机类。无机成核剂由于价格便宜而常被采用，常用的无机成核剂有滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、蒙脱土、粘土等（Journal of Applied Polymer Science,2005,95,386-392; Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics,2007,45,1503-1510）。常用的无机成核剂一定程度上可以提高PBAT的结晶速率和结晶度。但是，当常用无机成核剂添加量少时，成核效果不明显；而添加量大时，由于成核剂粒径较细，且与聚合物的相容性较差，在聚合物中分散困难，易发生团聚现象，使力学性能下降，而且导致结晶效率差，同时也破坏了薄膜的透明性。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明的第一目的是提供一种高强度共聚酯，该共聚酯具有结晶速率快，强度高，易成型加工，生物降解性能好等优点，可广泛的应用于塑料薄膜领域。

本发明的第二目的是提供一种上述高强度共聚酯的制备方法，该制备方法加工操作简单。

本发明的技术方案如下：

一种高强度共聚酯，由包含以下重量份的组分制成：

脂肪族-芳香族共聚酯                  100份，

成核剂                               0.01-10份，

抗氧剂                               0-3份，

润滑剂                               0-3份，

抗静电剂                             0-3份。

优选地，所述抗氧剂为0.1-2重量份，所述润滑剂为0.1-1.5重量份，所述抗静电剂为1.5-3重量份。

优选地，所述的脂肪族-芳香族共聚酯是以芳香族二元酸、脂肪族二元酸与脂肪族二元醇为原料聚合得到的共聚酯。

优选地，所述的脂肪族-芳香族共聚酯为聚（对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯，其重均分子量为2万-13万。

优选地，所述的成核剂为磷化合物金属盐，所述的磷化合物金属盐选自苯基磷酸锌、苯基亚膦酸锌、二苯基次亚膦酸锌中的一种或几种。

优选地，所述的成核剂平均粒径小于10                                                。

优选地，所述的抗氧剂选自四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酸酯、2-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯中的一种或几种；

所述的润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钡、油酸酰胺、芥酸酰胺、亚烷基二脂肪酰胺、乙撑双硬脂酰胺、石蜡、聚乙烯蜡中的一种或几种；

所述的抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺。

优选地，所述的乙氧基化脂肪族烷基胺选自乙氧基月桂酸胺、磷酸二月桂酯、甘油单硬脂酸酯中的一种或几种。

一种高强度共聚酯的制备方法，该方法包含以下步骤：

（1）将脂肪族-芳香族共聚酯60-80℃干燥6-24h；