[发明专利]一种用于PBAT的交联剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于PBAT的交联剂，具体涉及一种用于PBAT的交联剂及其制备方法。

背景技术

PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）是聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯共聚物，具有优良的生物降解性，同时兼具PBA（聚丙烯酸丁酯）和PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，因此备受世界各国专家和学者的关注，成为目前生物降解塑料研究的热点之一。

目前，各种PBAT树脂已经是层出不穷，其应用领域也在不断扩展，但是就目前而言，纯PBAT树脂所加工成的薄膜制品并不多见，其主要原因是纯PBAT树脂所加工成的薄膜制品，其开口性较差，不利于加工，而且目前市场上的纯PBAT树脂其酸价普遍偏高，导致其降解周期短、使用周期短，因此不利于市场的推广。因此，制备一种用于PBAT的交联剂，使PBAT树脂完成交联后能够得到加工性能良好、开口性良好的吹膜级PBAT树脂，同时能够降低PBAT树脂的酸价、延长其使用周期是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了制备一种用于PBAT的交联剂，使PBAT树脂完成交联后能够得到加工性能良好、开口性良好的吹膜级PBAT树脂，同时能够降低PBAT树脂的酸价、延长其使用周期，并提供了一种用于PBAT的交联剂的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于PBAT的交联剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）在室温下，按己二酸与对苯二甲酸的摩尔比为1:5～5:1，按己二酸、对苯二甲酸两者与多元醇的摩尔比为1：1～1:2的比例配制成共混物投入装有电动搅拌器、电加热器、回流冷凝器、测温系统的反应釜中，并加入质量分数是共混物的10%～50%的不饱和脂肪酸和质量分数是共混物的0.3%～3%的催化剂；

（2）将反应釜逐步升温，升至200℃～230℃，反应4～6小时，得到预聚体；

（3）将反应釜降温至80℃～常温，向预聚体中加入含有双键的酸作为封端剂，所述的封端剂与预聚体的摩尔比是1:1～1:3，在100℃～140℃温度下，反应6小时～9小时；

（4）将反应釜降温至75℃～85℃，停机倒出，即得到一种用于PBAT的交联剂。

通过本发明制备得到的用于PBAT的交联剂，使PBAT树脂完成交联后能够得到加工性能良好、开口性良好的吹膜级PBAT树脂，同时能够降低PBAT树脂的酸价、延长其使用周期。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（1）中的多元醇是丁二醇、新戊二醇、丙三醇、季戊四醇中的任一种或任两种以上的混合物。以上单体来源丰富且价格便宜，更容易获得。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（1）中的不饱和脂肪酸是花生四烯酸、亚麻酸、亚油酸、油酸、蓖麻油酸中的任一种或任两种以上的混合物，所述的不饱和脂肪酸的质量分数是共混物的10%～40%。以上单体中含有共轭的碳-碳双键，能够在PBAT树脂中起到更好的交联的作用，提高PBAT薄膜的开口性能，同时以上单体属于长链柔性单体，通过嵌段，能够降低交联剂的规整度和熔点，有利于交联剂的再次使用，另外不饱和脂肪酸的质量分数在此比例范围内，酯化率可达90%以上。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（1）中的催化剂是钛酸四丁酯、二月桂酸二丁基锡、氯化亚锡、杂多酸、对本甲磺酸中的任一种或任两种以上的混合物，所述的催化剂的质量分数是共混物的0.3%～1%。选用以上单体，能够更好地加速反应进行且反应物颜色不会加深，且催化剂的质量分数在此比例范围内，酯化率可达90%以上。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（1）中的己二酸与对苯二甲酸的摩尔比是1:4～4:1。在该比例下酯化率可达90%以上，且选用以上两种酸是能够增加得到的交联剂与PBAT的相容性。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（1）中的己二酸、对苯二甲酸两者与多元醇的摩尔比是1:1～1:1.5。在该比例下酯化率可达90%以上，且反应时不会变成凝胶，得到的产物物性更好。

作为优选，上述所述的一种用于PBAT的交联剂的制备方法，所述的步骤（3）中的封端剂是甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、衣康酸中的任一种或任两种以上的混合物。以上单体中含有共轭的碳-碳双键，能够在PBAT树脂中起到更好的交联的作用，进一步提高PBAT薄膜的开口性能。