[发明专利]一种聚酯弹性体增韧改性二氧化碳基塑料的橡塑共混复合材料及制法

说明书

本发明提供一种聚酯弹性体增韧改性二氧化碳基塑料的橡塑共混复合材料及其制备方法。本发明采用聚酯弹性体对于二氧化碳基塑料进行增韧改性,在提升其韧性的同时尽可能较少其强度的损失，同时通过设计和筛选不同聚酯单体的种类和配比进而控制聚酯产物的分子链结构，以确保两种材料具有较好的相容性，从而使聚酯弹性体对于二氧化碳基塑料具有较好的增韧效果；此外，生物基聚酯弹性体作为一种可降解材料，制备的生物基聚酯弹性体改性二氧化碳基塑料也为环境友好型可降解塑料，在环境保护方面具有更高价值。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种增韧改性二氧化碳基塑料的橡塑共混复合材料，尤其是一种聚酯弹性体增韧改性二氧化碳基塑料的橡塑共混复合材料及其制备方法。

背景技术

目前在塑料领域，二氧化碳基塑料作为一种新型环保的塑料，并且其以二氧化碳为原料而广泛受到关注，在未来具有极为广泛的应用前景并符合可持续发展的理念。然而，目前二氧化碳基塑料在应用过程中，其脆性较高、韧性不足这一特点成为阻碍其应用的重要问题。

在目前的所有塑料研究当中，还未曾出现过关于二氧化碳基塑料的增韧改性研究。利用生物基聚酯弹性体针对二氧化碳基塑料进行改性，既可以通过设计和调节生物基聚酯的分子结构可以获得与二氧化碳基塑料较好的相容性，并给予其一定韧性以保证其增韧效果，又可以契合二氧化碳基塑料作为环境友好型可降解塑料的初衷，使其在环境保护方面具有更高价值。

目前来说，关于二氧化碳基塑料PPC的增韧改性研究的文章尚且较少，因为PPC是一种利用二氧化碳和环氧丙烷为原料合成的新型塑料，由于其力学强度的限制，利用低成本方法增韧PPC是拓展PPC应用研究的重要方法。针对二氧化碳基塑料PPC，研究人员曾尝试过对于其进行增韧。Gu Lin等将Poly(urethane-amine)与PPC进行共混以实现对于PPC的增韧改性(Gu Lin,Wu Qingyun,Yu Haibin.Toughening of poly(propylene carbonate)bycarbon dioxide copolymer poly(urethane-amine)viahydrogen bonding interaction[J].Chinese Journal of Polymer Science,2015,33(6):838-849.)。Wu Dandan等利用poly(butylene carbonate)(PBC)与PPC按照1:1(w/w)的比例共混，制备了有效增韧的PPC材料(Wu Dandan,Li Wu,Zhao Yan,et al.Thermal,Mechanical and RheologicalProperties ofBiodegradable Poly(propylene carbonate)and Poly(butylenecarbonate)Blends[J].高分子科学(英文版),2015,033(003):444-455.)。Ren Guanjie等利用nonisocyanate polyurethane(NIPU)对于PPC进行增韧，及制备不含异氰酸酯单体的聚氨酯弹性体针对PPC进行增韧改性(Ren Guanjie,Sheng Xingfeng,Qin Yusheng,etal.Toughening of poly(propylene carbonate)using rubbery non-isocyanatepolyurethane:Transition from brittle to marginally tough[J].Polymer,2014,55(21):5460-5468.)。Ren Guanjied等还曾利用PCO2PU作为PPC的增韧剂，当向PPC中混入30wt％的PCO2PU制备了具有一定韧性的PPC基复合材料(Ren Guanjie,MiaoYuyang,QiaoLijun,et al.Toughening of amorphous poly(propylene carbonate)by rubbery CO2-based polyurethane:transition from brittle to ductile[J].2015.)。Meng Yuezhong等依靠PVA-TPU与PPC共混提升其韧性，向PPC与PVA-TPU以70/30的比例制备成复合材料(Wang Shuanjin,MengYuezhong,et al.Biodegradable PPC/(PVA-TPU)ternary blendblown films with enhanced mechanical properties[J].Journal of PolymerResearch,2016.)。