[发明专利]一种高韧性的聚酯接枝物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于材料领域，公开了一种高韧性的聚酯接枝物及其制备方法和应用。制备该聚酯接枝物的原料包括：聚酯、交联剂、填充剂、马来酸酐、溶剂；填充剂含羟基。在交联剂的存在下，让聚酯连接马来酸酐形成接枝马来酸酐的聚酯，接枝马来酸酐的聚酯中含酸酐官能团，酸酐官能团与含羟基的填充剂中的羟基发生相互作用，形成”海‑岛”结构。从而使得接枝马来酸酐的聚酯与含羟基的填充剂形成稳定的共混体系，提高最终制得的聚酯接枝物的相容性和稳定性，从而提高聚酯接枝物的力学性能，例如聚酯接枝物的断裂伸长率超过7％；采用淀粉或纤维素作为填充剂，不仅可大大降低成本，制备得到的聚酯接枝物易降解，且具有良好的韧性。

技术领域

本发明属于材料领域，特别涉及一种高韧性的聚酯接枝物及其制备方法和应用。

背景技术

过去几十年，利用石油原料制得的工程塑料应用广泛，但这样的工程塑料降解性能不佳，因此，发展降解塑料是十分有必要的。

目前已开发出的降解塑料主要是脂肪族聚酯塑料，例如，PHA(聚羟基脂肪酸酯)、PLA(聚乳酸)、PCL(聚己内酯)。PHA和PLA这样的脂肪族聚酯塑料虽然降解性能良好，但是，PHA，PLA这样的脂肪族降解塑料制造成本高，价格居高不下，这严重影响了这些材料的推广及应用。于是，采用淀粉、纤维素等作为填充剂，来降低脂肪族聚酯塑料的生产成本逐渐成为了发展趋势。淀粉和纤维素来源极广泛，成本低廉，可降解，但是利用淀粉和纤维素作为填充剂来制备PHA，PLA，其缺点在于，制得的材料的力学性能差，特别是韧性低，易发生脆性断裂。淀粉和纤维素等填充剂与PHA的相容性差，制得的材料的结构不稳定，韧性低，易发生脆性断裂。

因此，提供一种降低聚酯塑料制造成本，且又不降低聚酯塑料的力学性能的新材料，以及该材料的制备方法，是十分有必要的。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高韧性的聚酯接枝物及其制备方法和应用，本发明聚酯接枝物是一种降解性能优良的塑料，采用淀粉或纤维素等作为添加剂，制得的聚酯接枝物的力学性能优良，特别是具有良好的韧性，聚酯接枝物的断裂伸长率超过7％。本发明所述聚酯接枝物不仅制造成本低，而且具有良好的韧性，在工程塑料、医疗卫生或电子电器领域中具有广泛的应用。

本发明的发明构思：本发明在交联剂的存在下，让聚酯连接马来酸酐形成接枝马来酸酐的聚酯，接枝马来酸酐的聚酯中含酸酐官能团，酸酐官能团与含羟基的填充剂(例如淀粉或纤维素)中的羟基发生相互作用，形成”海-岛”结构。从而使得接枝马来酸酐的聚酯与含羟基的填充剂(例如淀粉或纤维素)形成稳定的共混体系，提高最终制得的聚酯接枝物的相容性和稳定性，从而提高聚酯接枝物的力学性能，例如大大提聚酯接枝物的韧性。

本发明的第一方面提供一种高韧性的聚酯接枝物。

具体的，一种高韧性的聚酯接枝物，制备所述聚酯接枝物的原料包括：聚酯、交联剂、填充剂、马来酸酐(MAH)、溶剂；所述填充剂含羟基。

优选的，所述聚酯包括脂肪族聚酯和/或含苯环的聚酯。

进一步优选的，所述聚酯为含羟基的脂肪族聚酯；更优选的，所述聚酯选自聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚琥珀酸丁二酯(PBS)或聚羟基乙酸(PGA)中的至少一种。

优选的，所述PHA包含聚三羟基丁酸与四羟基丁酸共聚物(P34HB)、聚羟基戊酸(PHV)、聚羟基辛酸(PHO)或聚羟基丁酸(PHB)中的至少一种。

进一步优选的，所述含苯环的聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或己二酸丁二醇酯对苯甲酸丁二醇酯(PBAT)中的至少一种。

优选的，所述填充剂为淀粉和/或纤维素。