[发明专利]聚碳酸亚烷基酯和聚羟基链烷酸酯共混物

说明书

本发明涉及一种聚合物共混物，包含至少一种聚碳酸亚烷基酯(PAC)和结晶度低的至少一种聚羟基链烷酸酯(PHA)。本发明还描述了制备本发明的共混物的方法和由所述共混物制成的制品。

技术领域

本发明涉及聚(碳酸亚烷基酯)与聚羟基链烷酸酯的可生物降解共混物，其具有改善的热和机械特性，还涉及其用于制备制品和粘合剂的用途。

背景技术

聚(碳酸亚烷基酯)(poly(alkylene carbonate)，PAC)由于其环境友好性、可生物降解性、透明性和良好的气体阻挡特性而引起了很多关注。这些聚合物，首先由Inoue(Inoue,S.等,Journal of Polymer Science,Polymer Letter Edition 7,287(1969))制备，容易通过环氧烷烃与CO₂的共聚获得。PAC例如聚碳酸亚丙酯(polypropylenecarbonate，PPC)通常是非晶的且可生物降解，但是表现出差的机械特性并且缺乏足够的热稳定性。其在中等温度下是脆性的且容易分解，限制了其可用的应用。为了改善其机械特性和热稳定性，已将PAC与其他聚合物共混。例如，WO 2011/005664描述了特定基于PPC的聚合物与聚烯烃(即，低密度和高密度聚乙烯以及聚丙烯)的共混物。

然而，这些聚合物是不可生物降解的。为了解决日益增加的环境问题，已将PAC与聚-3-羟基链烷酸酯(即聚-3-羟基丁酸酯(3-PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(3-PHBHV)和3-PHB的其他共聚物(例如，聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)—PHBHHx))混合。3-PHB及其共聚物是可以通过发酵获得的可生物降解聚酯，容易从不与食物竞争的来源得到。其可生物降解性使其成为基于PAC的共混物的替代物。

然而，3-PHB及其共聚物并不是完全令人满意的，并且具有受限的适用性。例如，US6576694将PAC(即PPC)与3-PHB和3-PHBHV共混以产生稳定性改善的共混物，但是该共混物是不透明的并且其机械特性需要进一步改善。WO 2007/125039指出了该事实，其中例如提出了PPC和聚乳酸的混合物以获得透明的混合物。替代地，提出了少量3-PHBV。

WO 2012/007857公开了PAC、热塑性纤维素(thermoplastic cellulose，TPC)和3-PHB或3-PHBV的混合物。没有提及所得共混物的透明性，并且根据该文献，相对于PAC、TPC和PHA的三元混合物，PAC与3-PHB或3-PHBV的混合物在强度和延展性方面表现差。

WO 2014/058655公开了不同PHA分子的混合物和制备这样的PHA混合物的方法。虽然一般地提及了其中公开的PHA混合物可以与其他聚合物组合，但其未公开这样的共混物的任何具体实例，也未公开这样的共混物可以带来的任何可能的优点。

因此，迄今为止描述的PAC和聚羟基链烷酸酯的混合物(PAC与3-PHB、3-PHBV或其共聚物共混)提供了特性差的共混物。例如，其缺乏透明性并且经常产生不透明的共混物。其他机械特性(例如，Charpy冲击)和热特性(例如，热稳定性)也需要改善，以进一步扩大PAC的实用性，此外PAC由于其环境友好性而是令人感兴趣的材料。

附图说明

图1：PPC1[100％]、共混物1(PPC1[99.5％]&PHOHHX[0.5％])、共混物3(PPC1[95％]&PHOHHX[5％])、共混物4(PPC1[90％]&PHOHHX[10％])和共混物6(PPC1[70％]&PHOHHX[30％])的TGA。

图2：PEC[100％]、共混物11(PEC[99.5％]&PHOHHX[0.5％])、共混物12(PEC[98％]&PHOHHX[2％])、共混物13(PEC[95％]&PHOHHX[5％])和共混物14(PEC[90％]&PHOHHX[10％])的TGA。