[发明专利]聚乙交酯共聚物组合物及其制备方法

说明书

一种包含聚乙交酯或聚乙交酯共聚物和填料的组合物。所述聚乙交酯由乙交酯通过开环聚合制备得到。所述组合物的拉伸模量可以大于5,800MPa。所述共聚物可以具有10,000‑1,000,000的重均分子量(Mw)。所述共聚物的重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)可以在1.0至10.0的范围内。所述聚乙交酯共聚物的熔体指数(MFR)可以在0.1至1000g/10min的范围内。也提供了制备所述组合物的方法。

技术领域

本发明提供一种具有高的刚度、良好的熔融热稳定性和在室温和高温下高的拉伸模量的新颖的聚乙交酯共聚物组合物及其制备方法。

背景技术

聚乙交酯，也称聚乙醇酸(PGA)，是一种环境友好型高分子材料，具有生物可降解性，近年来受到广泛关注。与其他生物可降解塑料(如聚乳酸)相比，聚乙交酯在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度、柔韧性、耐热性等方面具有很大的优势。与聚乳酸不同，聚乙交酯具有较高的气体阻隔性，合乎理想地适用于纤维、井下工具、包装、薄膜、药物载体、医用植入式设备、水下防污材料等。

然而，传统聚乙交酯在高温下的拉伸模量急剧下降(CN1827686B)，限制了聚乙交酯在高温环境中的应用。聚乙交酯和无机填料的混合物被报道(CN104684997B)，但此类无机填料的添加也会导致聚乙交酯的降解，从而降低其热稳定性和机械性能。

仍然需要具有良好熔融热稳定性和高拉伸模量的聚乙交酯或聚乙交酯共聚物。

发明内容

本发明提供一种包含聚乙交酯或聚乙交酯共聚物的组合物及其制备方法。

提供了一种组合物。基于所述组合物的总重量，所述组合物包含20-99.9wt％的聚乙交酯或聚乙交酯共聚物和0.1-80wt％的填料。所述组合物的拉伸模量大于5,800MPa。所述聚乙交酯组合物包含一个或多个C-(A_x-B_y)_n-D重复单元，其中A为或其组合；B为G-R₁-W；G和W各自选自-CO-NH-、-CO-R₂-CO-OH、-CO-、-(CH₂)₂NH-CO-、-CH₂-CH(OH)-CH₂-和-NH；R₁是脂肪族聚合物、芳香族聚合物、或其组合；R₂为烷基、芳基、或烯烃基；x在1至1500之间；y在1至1500之间；n在1至10000之间；C和D各自为选自羟基、羧基、胺基、烷基、芳基、醚基、烯基、卤代烃基及其组合的端基；且A和B在结构上不同。所述聚乙交酯由乙交酯通过开环聚合制备得到。

所述填料可以为选自玻璃纤维、玻璃珠、滑石、碳酸钙、纳米粘土、水滑石、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、二氧化钛、二氧化硅、蒙脱石土、钢纤维、大麻纤维、竹纤维、木纤维、木粉、木片、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、石墨、碳化硅、钛酸钾、硼酸铝、硫酸钙、硫酸镁、陶瓷晶须、无机盐晶须、金属晶须及其组合的无机填料。

所述填料可以为选自纤维素晶须、聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)、聚(4-羟基苄基酯)、聚乙烯纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、聚(对苯撑苯并二恶唑)(PBO)纤维、聚酰胺纤维及其组合的有机填料。

所述组合物可以进一步包含一个或多个i-R₁-j单元；i和j各自选自异氰酸酯基(-N＝C＝O)、酰氯基、恶唑基、恶唑啉基、酸酐、环氧基、胺基及其组合；R₁是脂肪族基团、芳基、或其组合。

所述组合物可以进一步包含选自抗氧化剂、金属钝化剂、封端剂、成核剂、除酸剂、热稳定剂、UV稳定剂、润滑增塑剂、交联剂、及其组合的剂。

所述聚乙交酯或所述聚乙交酯共聚物可以具有10,000-1,000,000的重均分子量。所述聚乙交酯或所述聚乙交酯共聚物的重均分子量与数均分子量之比(Mw/Mn)可以为1.0-4.0。