[发明专利]聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯/淀粉全生物降解薄膜以及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚对苯二甲酸‑己二酸丁二酯/淀粉全生物降解组合物，其特征在于，其原料包括：聚对苯二甲酸‑己二酸丁二酯树脂50～85重量份，改性淀粉10～40重量份，润滑剂0.3～3重量份，小分子增塑剂5～15重量份，增强剂1～5重量份；所述改性淀粉为改性剂改性的淀粉，所述改性剂包括马来酸酐和丁二酸酐中的一种与钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的一种的混合。本发明通过聚对苯二甲酸‑己二酸丁二酯树脂与改性淀粉和其余助剂混合，并结合上述特定配比，使得最终制备得到的组合物制备得到的薄膜具有拉伸和撕裂强度高、弹性模量好、断裂伸长率好、密度高、降解性能好等优点。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯/ 淀粉全生物降解薄膜以及其制备方法。

背景技术

石油基塑料造成的环境污染日益严重，急需全降解塑料取而代之。聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)是被国内外广泛研究的一种全降解塑料。但是纯PBAT制备的薄膜较软，强度较小，成本较高，在很多应用领域受到限制。因此，在应用加工过程中，PBAT通常与其它材料进行共混改性，以提高其应用性能。

PBAT的原料成本较高是限制其推广使用的一个主要因素。因此，在PBAT 加工过程中加入低成本的填料进行共混改性是一个必要的过程，宁平等人报道了淀粉填充改性PBAT的研究(宁平，陈明月，肖运鹤.淀粉填充改性PBAT 的结构与性能研究，化工新型材料，2010，38(7):116-119)。通过增容剂的加入，淀粉与PBAT的相容性明显得到改善，特别是相容剂(EMH4210)含量为7 份时，淀粉用量为10％也依然可以保持比较好的性能。增容剂的加入不但改善了淀粉的分散效果，而且还大大地提高了淀粉与PBAT之间的相容性。

邱桥平等人报道了可生物降解TPS/PBAT复合材料的制备(邱桥平，谢新春，谭磊，向明.可生物降解TPS/PBAT复合材料的制备合成树脂及塑料，2009， 26(3)：13-16)。将热塑性淀粉(TPS)与PBAT熔融共混并挤出，制备了可完全生物降解的TPS/PBAT复合材料。加入PBAT后，复合材料的熔体流动性明显提高；拉伸强度从6.36MPa先下降到3.31MPa，然后升高到12.98MPa：PBAT的加入抑制了支链淀粉分子的重结晶，降低了复合材料的吸水率。

现有技术通过与淀粉进行共混改性，材料成本可大大降低，同时淀粉又是一种可降解的天然高分子，通过共混改性后的聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯/ 淀粉薄膜成本大大降低，该薄膜具有广泛的应用前景，但是薄膜的力学性能，包括拉伸强度、抗撕裂强度较低，如何利用好这些现有技术提供更加优良性能的薄膜制品成为本领域亟待解决的重要问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯/淀粉全生物降解薄膜的制备方法，本发明得到的薄膜具有高密度和高强度。

本发明提供了一种聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯/淀粉全生物降解组合物，其特征在于，其原料包括：

聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯树脂50～85重量份，改性淀粉10～40重量份，润滑剂0.3～3重量份，小分子增塑剂5～15重量份，增强剂1～5重量份；所述改性淀粉为改性剂改性的淀粉，所述改性剂包括马来酸酐和丁二酸酐中的一种与钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的一种的混合。

优选的，所述改性淀粉为改性玉米淀粉；所述改性玉米淀粉中玉米淀粉和改性剂的重量比为(90～100)：(1～3)。

优选的，所述马来酸酐和丁二酸酐中的一种与钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的一种的重量比范围为1:0.2～1:0.8。

优选的，所述聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯的重均分子量为7×10⁴g/mol至 3×10⁵g/mol。

优选的，所述润滑剂为芥酸酰胺和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种。