[发明专利]一种可降解的改性聚酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种可降解的改性聚酯复合材料及其制备方 法。

背景技术

聚酯材料如PBT、PTT、PET、PEN等，凭借其优异的性能和低廉的价格，被广泛应用 于合成纤维、薄膜工业和工程塑料领域。

PBAT（聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯）是一种脂肪族、芳香族共聚酯，它不 仅具备脂肪族聚酯柔顺性好的优点，还具有更好的耐热性和机械性能，它和PLA、PBS一样都 具有可生物降解性，是一种很有前景的新型聚合物材料。

众所周知，尽管聚酯材料具有许多优点，但其高模量（弹性模量4000MPa以上）和高 结晶温度仍然使其在很多场合的应用受到限制，并且大量的废弃物对环境造成不利影响。

PBAT有优良的柔顺性和可降解性，但机械强度低于聚酯并且成型加工困难，不能 用于熔融纺丝，此外其价格昂贵也不利于产品的推广。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有优良的机械性能和PBAT的柔顺性，生产成本低于， 具有良好的加工性能，应用范围更加广泛的可降解的改性聚酯复合材料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：一种可降解的改性聚酯复合材料，所述可降解的改 性聚酯复合材料由聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯和热塑性聚酯通过平行同向双螺 杆挤出机共混挤出得到；

本发明的进一步改进在于：在聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯与热塑性聚酯共混 体系中添加扩链剂；

本发明的进一步改进在于：所述扩链剂为酸酐类、异氰酸酯类或环氧类扩链剂；

本发明的进一步改进在于：所述扩链剂为均苯四甲酸酐、苯酐、MDI、TDI或ADR。

一种制备可降解的改性聚酯复合材料的方法，包括以下步骤：

(1)将干燥后的PBAT和热塑性聚酯、扩链剂、抗氧剂、润滑剂和抗水解剂加入混合机充 分混合；

(2)混合好的物料投入双螺杆挤出机加料口中，料筒温度为160～280℃，模头温度为 235～265℃，螺杆转速为60～250转/分钟，挤出造粒；

其中，按质量份数计算，原料组成为：PBAT：80～20份，聚酯：20～80份，扩链剂：0.1~ 0.5份、抗氧化剂0.05～0.2份；

本发明的进一步改进在于：所述双螺杆挤出机为平行同向双螺杆并带有真空抽气口， 真空度400Pa以下，双螺杆长径比为32∶1～44∶1。

本发明的进一步改进在于：抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季 戊四醇酯（1010）、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（168）中的一种或两种组合物。

本发明的进一步改进在于：所述真空度为150Pa以下。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

制备的改性聚酯复合材料具有柔软性好、可降解，易加工成型等优点，可用来纺制单 丝、复丝以及3D打印耗材。

具体实施方式

以下以通过优选实施例对本发明工艺作进一步的详细说明，但本发明的保护范围 并不局限于此。

实施例1

(1)：将60份PBAT在60℃干燥4~6小时，40份特性粘度1.0dl/g的PBT在100℃干燥4~8小 时，干燥后的物料加入高速混合机，同时加入0.3份的ADR4300和0.1份抗氧剂1010，在高速 混合机中混合5分钟后得到预混料。所述的份数均按质量份数计；

(2)：将以上得到的预混料投入双螺杆挤出机加料口中，料筒温度为165～245℃，模头 温度为240℃，螺杆转速为80转/分钟，真空度100Pa，双螺杆长径比为40∶1，挤出造粒；

得到特性粘度为1.30dl/g的改性聚酯复合材料，其弹性模量746MPa，断裂伸长245%。

实施例2

(1)：将25份PBAT在60℃干燥4~6小时，75份特性粘度1.0dl/g的PBT在100℃干燥4~8小 时，干燥后的物料加入高速混合机，同时加入0.3份的ADR4300和0.1份抗氧剂1010，在高速 混合机中混合5分钟后得到预混料。所述的份数均按质量份数计；

(2)：将以上得到的预混料投入双螺杆挤出机加料口中，料筒温度为165～245℃，模头 温度为240℃，螺杆转速为80转/分钟，真空度100Pa，双螺杆长径比为40∶1，挤出造粒；