[发明专利]一种能保温的高性能聚丁二酸丁二醇酯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种能保温的高性能聚丁二酸丁二醇酯复合材料及其制备方法，其特征在于：按以下重量百分比计的原料制备而成：聚丁二酸丁二醇酯基体：60‑75％；云母母粒：10‑15％；空心玻璃微珠：5‑10％；淀粉树脂：5‑10％；脂肪酸酰胺类润滑剂：4‑6％；松香成核剂：1‑2％。经过硅烷偶联剂处理过的空心玻璃微珠，不仅不会对复合材料的韧性有影响，还能提高复合材料的弯曲模量、硬度；此外，由于空心玻璃微珠是微小圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异。本发明提出的制备云母填充的隔热保温的聚丁二酸丁二醇酯复合材料，工艺简单、生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种能保温的高性能聚丁二酸丁二醇酯复合材料及其制备方法，更具体的是通过云母填充提高复合材料的力学性能，通过填充低导热系数的空心玻璃微珠使复合材料的具有隔热保温性能，可应用于农业和包装行业，另外在半导体材料、电工材料领域具有光明的前景。

背景技术

近年来由于塑料废弃物带给环境的污染愈发严重，已经引起了人们的足够重视，研究推广环境友好型生物降解聚酯材料是解决此类环境污染问题的重要方法，生物降解塑料由于不受地域环境、气候条件的限制，是目前为止塑料家族中最有望成为替代传统塑料材料的新材料。聚丁二烯丁二醇酯(PBS)是一种脂肪族聚酯生物材料，来源广泛，合成的原材料可以从农作物、工业生产废料中获得。PBS能在泥土、海水及堆肥中完全降解，且降解产物无毒无害，另外PBS拥有良好的力学性能、加工性能和热稳定性，被广泛用于包装、农业和医药领域等，与聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯等可生物降解塑料相比，PBS价格相对较低。PBS虽然具有诸多的优异性能，但本身强度不高，特别是用作薄膜类材料，在使用过程中的拉扯会导致断裂。目前对于增韧PBS的研究已经有报道，CN 106221139 B提出添加5-20wt％聚酯弹性体制备具有较高韧性的增韧聚丁二酸丁二醇酯，但针对材料的强度的单独研究不多。

云母是一种铝硅酸盐矿物，来源广泛，价格低廉易得，连续的硅氧四面体片层结构使其具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性及低导热性。具有高径厚比的云母增强效果优异，能大大提高材料的刚性和热变形温度，另一方面，对紫外光形成层间的反射、干涉和遮蔽，能提升材料的光老化性能。白云母是云母矿物中最常见的一种，是良好的电绝缘体和热绝缘体，化学式为KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂,主要成分是SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、MgO和Fe₂O₃等。绢云母是一种细粒白云母，其中以水分的过量和钾元素的不足、光轴角较小，重折率较低而区别于白云母。绢云母具有强烈的丝绢光泽，透明至半透明，另外有反射紫外线的能力。绢云母沿(001)的解理极完全，可剥离成极薄的细鳞片，耐挠曲并富有弹性。

用云母填充PBS不仅能够有效地降低成本，同时还将适当地改善材料的机械性能，特别是拉伸强度、缺口冲击强度。此外，云母的加入还能够增强材料的阻燃性和尺寸稳定性和抗紫外老化性等，具有较好的现实意义。

空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠，化学成分有二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等，其主要特点是导热性很差。其主要成分是硼硅酸盐，一般粒度为10～250μm，壁厚为1～2μm，空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，可以作为一种隔热保温材料。所以开发一种高强度、隔热保温的生物基复合材料具有光明的前景。

发明内容

发明的目的在于提供一种能保温的高性能聚丁二酸丁二醇酯复合材料，克服生物降解薄膜材料在现实使用中的强度和抗紫外光老化的不足问题，此外空心玻璃微珠的加入，也使得PBS薄膜的保温性能提升。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种能保温的高性能聚丁二酸丁二醇酯复合材料，由按以下重量百分比计原料制备而成：