马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法

摘要

本发明涉及一种马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法，包括以下步骤：原材料的预处理，将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂通过真空干燥罐脱去表面水汽；将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂、马来酸酐、引发剂、丙酮按以下重量比例计量，并加入搅拌机中高速混合：聚丁二酸丁二醇酯100份；聚乳酸树脂20～30份；马来酸酐单体1.0～2.0份；引发剂0.02～0.05份；丙酮0.4～1.0份。利用马来酸酐单体接枝聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸，形成的降解材料具有优异的力学性能、拉伸强度以及断裂伸长率，其中的各材料体系也具有更好的相容性。本发明还涉及制造这种合金材料的方法。

权利要求

1.一种马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：原材料的预处理，将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂通过真空干燥罐脱去表面水汽；

将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂、马来酸酐、引发剂、丙酮按以下重量比例计量，并加入搅拌机中高速混合：聚丁二酸丁二醇酯100份、聚乳酸树脂20～30份、马来酸酐单体

1.0～2.0份、引发剂0.02～0.05份、丙酮0.4～1.0份；所述聚丁二酸丁二醇酯的数均分子量为10万至20万，所述聚乳酸树脂的重均分子量为5万至40万；

在双螺杆反应挤出机中进行反应接枝，并牵引、水下拉条、造粒，所述双螺杆反应挤出机的各段温度设定如下：加料口110～120℃、加热一区120～130℃、加热二区130～

140℃、加热三区140～150℃、加热四区150～160℃、加热五区160～165℃、机头温度

160～170℃，且材料在双螺杆反应挤出机中的反应停留时间小于40s，真空度为-0.08MPa。

2.如权利要求1所述的马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法，其特征在于，所述马来酸酐单体纯度为化学纯级。

3.如权利要求1所述的马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法，其特征在于，所述引发剂为分析纯级的过氧化苯甲酰。

说明书

马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种降解材料及其制造方法，尤其是涉及一种马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的制造方法。

[0002] 【背景技术】

[0003] 随着电子电器产品的使用量越来越大，报废电子电器产品也越来越多，这些废弃物中的有害物质对环境及人类健康造成很大危害。用生物降解材料能够有效的解决这些问题。

[0004] 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)于20世纪90年代进入材料研究领域，并迅速成为可广泛推广应用的通用型完全生物降解塑料研究的热点材料之一，与聚己内酯(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)、多聚羟酸(PHA)等降解塑料相比，PBS具有价格低廉、力学性能优异等特点；而与价格接近的聚乳酸(PLA)相比，PBS又具有加工方便，可适应目前常规的塑料加工工艺，耐热性能好的特点，其热变形温度可以超过88℃(PLA的耐热温度只有60℃左右)。而且PBS合成的原料来源既可以是石油资源，也可以通过生物质资源发酵得到，因此引起了科技和产业界的高度关注。在这些可完全降解的脂肪族聚酯中，PBS成为目前最具有产业化前景的通用型降解塑料之一。

[0005] PBS由丁二酸和丁二醇经缩聚而成，密度1.26g/cm3，熔点114℃，根据分子量的高低和分子量分布的不同，结晶度在30％～45％。

[0006] 但PBS也有明显的缺点：在加工过程中熔体强度低；成型制品物理机械性能低； [0007] 并且因PBS与PLA的熔体强度、结晶度等相差过远，两相直接共混相容性较差。 [0008] 【发明内容】

[0009] 有鉴于此，有必要提供一种马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金。通过对聚丁二酸丁二醇酯进行接枝改性，使得到的降解材料中的各材料体系具有更好的相容性，并同时具有优异的力学性能、拉伸强度以及断裂伸长率。

[0010] 一种制备马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金的方法，包括以下步骤：原 材料的预处理，将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂通过真空干燥罐脱去表面水汽；将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂、马来酸酐、引发剂、丙酮等按以下重量比例计量，并加入搅拌机中高速混合：聚丁二酸丁二醇酯100份、聚乳酸树脂20～30份、马来酸酐单体1.0～2.0份、引发剂0.02～0.05份、丙酮0.4～1.0份；在双螺杆反应挤出机中进行反应接枝，并牵引、水下拉条、造粒。

[0011] 通过马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯/聚乳酸体系，使得到的降解材料中的各材料体系具有更好的相容性，并同时具备优异的力学性能、拉伸强度以及断裂伸长率。 [0012] 在优选的实施例中，所述聚丁二酸丁二醇酯的数均分子量为10万至20万。优选的聚丁二酸丁二醇酯可以兼顾降解材料的机械强度和韧性。

[0013] 在优选的实施例中，所述聚乳酸树脂的重均分子量为5万至40万。优选的聚乳酸的熔体流动性较好。

[0014] 在优选的实施例中，所述马来酸酐单体的纯度为化学纯级的。采用高纯度的马来酸酐单体可以保证接枝单体的单一性，从而保证降解材料的性能

[0015] 在优选的实施例中，所述引发剂为分析纯级的过氧化苯甲酰。由于引发剂的剂量非常少，采用分析纯的过氧化苯甲酰可以保证引发剂在接枝反应中的作用。 [0016] 其中，所述双螺杆反应挤出机的各段温度设定如下：加料口110～120℃、加热一区120～130℃、加热二区130～140℃、加热三区140～150℃、加热四区150了～160℃、加热五区160～165℃、机头温度160～170℃。

[0017] 其中，材料在双螺杆反应挤出机中的反应停留时间小于40s，真空度为-0.08MPa。 [0018] 【具体实施方式】

[0019] 下面结合具体实施例进行进一步的说明。

[0020] 本发明涉及一种马来酸酐接枝聚丁二酸丁二醇酯合金，其包含的组分及重量配比为：聚丁二酸丁二醇酯100份；聚乳酸树脂20～30份；马来酸酐单体1.0～2.0份；引发剂0.02～0.05份；丙酮0.4～1.0份。

[0021] 其制备步骤如下：

[0022] 将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂通过真空干燥罐脱去表面水汽； [0023] 将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂、马来酸酐、引发剂、丙酮等按上述重量比例计量，并加入搅拌机中高速混合；

[0024] 在双螺杆反应挤出机中进行反应接枝，并牵引、水下拉条、造粒。 [0025] 双螺杆反应挤出机参数设定如下：

[0026]

[0027] 采用的喂料方式为饥饿喂料，防止喂料过快，出现冒料。

[0028] 物料在双螺杆反应挤出机中的反应停留时间小于40s。

[0029] 实施例1

[0030] 按重量比取聚丁二酸丁二醇酯100份，聚乳酸树脂20份，马来酸酐1.0份，引发剂0.02份，丙酮0.4份；

[0031] 将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂通过真空干燥罐脱去表面水汽； [0032] 将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸树脂、马来酸酐、引发剂、丙酮加入搅拌机中混合； [0033] 按照上述设定的双螺杆反应挤出机的条件，将混合后的物料投入双螺杆反应挤出机进行反应接枝，并牵引、水下拉条、造粒。

[0034] 实施例2

[0035] 按重量比取聚丁二酸丁二醇酯100份，聚乳酸树脂20份，马来酸酐2.0份，引发剂0.05份，丙酮1.0份。

[0036] 其他步骤与实施例1中相同。

[0037] 实施例3

[0038] 按重量比取聚丁二酸丁二醇酯100份，聚乳酸树脂30份，马来酸酐1.0份，引发剂