[发明专利]一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料及其制备方法，所述复合材料包括PBS和PBSM；其中所述PBSM的重量百分含量为1‑15％。本发明方法通过添加较低含量的PBSM制备的PBS复合材料，有效地提高了聚丁二酸丁二醇酯的力学性能。且其为完全降解材料，可以降低不可降解塑料带来的白色污染问题，实现全生物基可降解。

技术领域

本发明涉及一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料及其制备方法，属于生物基可降解材料技术领域。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯(简称PBS)是一种典型的生物基高分子材料，具有良好的生物降解性和生物相容性，合成原料可以来自于生物发酵制得。其具有分子链比较柔软、透明性好、耐热性强、加工性能好等优点,因此可以广泛的应用于生活用品、医疗器械、农用材料、包装材料等领域冷热饮包装和餐盒等领域。

但同时PBS也存在着强度低、抗冲击性能差等缺点,限制了它的应用,因此需要对其进行增韧改性。目前通常加入增韧剂来改善这一问题，如甘油、磷酸酯、聚乙二醇、对苯二甲酸二辛酯等,但是在使用过程中，由于增韧剂与PBS间的相容性不好,导致增韧的聚丁二酸丁二醇酯材料稳定性较差。另外在引入芳香族聚酯的同时会导致其不能完全被生物降解，削弱了聚丁二酸丁二醇酯作为生物基材料的优势。

为了提高PBS的加工性能，尤其提高其断裂伸长率和拉伸强度，通常采用添加酯、磷酸酯、石油酯、聚酯、其他化合物等组分，然而，其添加比例通常在10％-25％以上，才能达到明显改善断裂伸长率和拉伸强度的作用。天津科技大学张思选用小分子增韧剂缩二丙醇二苯甲酸酯(DPGDB)、甘油三乙酸酯(GTA)、甘油三苯甲酸酯(GTB)对PBS/PLA共混材料进行增塑研究，共混物Tg、Tm随着增韧剂含量的增加而降低，当增韧剂添加到25％时，虽然具有很好的增韧效果，但是却出现了相分离现象，相容性变差，并且拉伸强度有所降低等现象。

发明内容

本发明的目的是解决现有的增塑剂添加量大，成本高和不可完全降解等技术难题，提供一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料及其制备方法，其通过添加较低含量的PBST即得明显改善PBS的力学性能，降低成本，并实现PBS复合材料的完全降解。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料，所述复合材料包括PBS和PBSM；其中所述PBSM的重量百分含量为1-15％。

优选地，所述PBSM的重量百分含量为7-10％。

优选地，所述PBSM的制备方法包括以下步骤：

将丁二酸，丁二醇，异戊二醇在反应釜中进行高温高压反应，即得。

优选地，所述高温高压反应包括酯化反应和缩聚反应；

所述酯化反应具体为：将反应釜温度升至180-240℃，反应1-3h；

所述缩聚反应具体为：酯化反应后，加入催化剂，在180-240℃，反应1-3h。

优选地，所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、乙二醇锑、氯化亚锡中的一种。

优选地，所述的丁二酸、丁二醇和异戊二醇按酸醇摩尔比为1：1.2加入反应釜；

其中丁二醇与1,5-戊二醇的重量百分含量分别为75％-95％和5％-25％。

本发明还提供了一种含PBSM增韧剂的PBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：将PBS与PBSM混合均匀，然后进行熔融共混，即得所述复合材料。

优选地，所述熔融共混的温度为140-180℃。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：