[发明专利]一种PBS复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料加工制备技术领域，尤其涉及一种高性能PBS复合材料及其制备方法。包括具有下述重量份的各组分：PBS 100份、有机盐微球1～15份、抗水解剂0.02～0.30份。本发明采用的有机盐微球粒径可控，且在PBS中分散均匀，并可提高PBS的热变形温度，降低PBS的玻璃化转变温度；本发明制备的PBS复合材料属于全生物降解材料，且原料来源于生物质资源，从根本上解决了资源短缺和白色污染问题；本发明制备的PBS复合材料只需简单的物理共混即可，其制备工艺简单，设备投资小，操作过程易于实施。

技术领域

本发明属于高分子材料加工制备技术领域，尤其涉及一种高性能PBS复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合反应而得，PBS树脂呈乳白色，无臭无味，易被自然界中的多种微生物或动植物体内的酶代谢、分解为二氧化碳和水，是典型的全生物降解材料，可解决传统塑料对环境造成的污染问题；同时PBS具有良好的生物相容性和生物可吸收性，因而在医用材料、药物载体等领域也有良好的应用前景。

但是PBS的缺口冲击强度较差，结晶速率缓慢，其链结构高度疏水，缺少活性位点且降解速度较慢，这一系列问题限制了PBS的进一步推广和应用。因此，如何制备一种力学性能、结晶性能、生物降解性能都显著提高的PBS复合材料具有重要的研究和应用价值。

上海航天设备制造总厂申请的专利(CN106565942A)制备了一种笼状半硅氧烷(POSS)，并用其与丁二酸、丁二醇缩聚，得到POSS改性PBS聚酯，该改性PBS具有更好的力学性能和耐热性，但上述方法属于化学改性法，存在工艺复杂、成本较高等缺点。杭州鑫富科技有限公司申请的专利(CN106317388A)将丁二酸、丁二醇和刚性材料通过酯化和熔融缩聚的方式制备出一种耐热聚丁二酸丁二醇酯，但刚性材料的加入降低了PBS的韧性和降解能力。专利(CN106279646A)公布了一种微交联和加入成核剂两种工艺联用制备耐热PBS的方法。但这种方法依然牺牲了PBS的断裂伸长率和生物降解性能。

上述改性PBS的方式中，存在改性方式复杂，成本过高的问题，并且不能使PBS的性能得到全面的提升，未使其结晶性能、耐热性能和生物降解性能有所改善，限制了其在某些领域的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种有机盐微球改性PBS复合材料及其制备方法，制备出能够全生物降解的，并具有良好力学性能、更宽泛使用温度以及优异结晶性能的PBS复合材料。

本发明的技术方案是：

一种PBS复合材料，包括具有下述重量份的各组分：

PBS 100份

有机盐微球 1～15份

抗水解剂 0.02～0.30份。

进一步地，所述PBS为挤出级、吹塑级、注塑级中的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步地，所述抗水解剂为聚碳化二亚胺UN-03、碳化二亚胺UN-150中的任意一种或其任意比例的混合物。

进一步地，所述有机盐微球的制备方法为：由组分A、组分B和组分C经熔融缩聚合成分子主链中含有酯键和醚键的脂肪族不饱和聚合物，脂肪族不饱和聚合物经自乳化、辐照交联得到辐射交联脂肪族聚合物乳液，将辐射交联脂肪族聚合物乳液盐化、干燥后得到微纳米尺寸的有机盐微球；所述组分A为脂肪族饱和二元酸和/或酸酐与脂肪族不饱和二元酸和/或酸酐的混合物，组分B为脂肪族二元醇，组分C为聚醚二元醇，所述组分B和组分C两者之和与组分A的摩尔比为1.0:1.02～1.3，组分B与组分C的摩尔比为0.95～0.7:0.05～0.3。