CN109504042A - Pha改性的tps/pbat可生物降解树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：TPS 10‑30％；PBAT20‑50％；PHA1‑30％。并公开了其制备方法。本发明在TPS与PBAT共混造粒时，加入一定量的PHA改性，PHA与TPS中的淀粉以及PBAT中的酯类均有很好的相容性，在双螺杆剪切作用下，能与TPS和PBAT均匀结合。添加PHA后，TPS/PBAT可生物降解树脂的力学性能可大幅提高，提高幅度在20％以上。同时PHA也是以天然植物为原料，利用生物发酵工程技术生产出来的材料，故可以大幅提高共混物中生物质含量，更易于降解。而且PHA具有很好的保温和隔水性能，添加到TPS/PBAT可生物降解树脂后，制成的薄膜防水性增强。

Description

PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂及其制备方法，属于可降解塑料领域。
背景技术
淀粉是常用的生物可降解材料，将淀粉经过酯化、接枝、等化学改性步骤，可使原淀粉转变成热塑性淀粉树脂(TPS)。
PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。
将TPS和PBAT共混，可用于制备生物可降解的膜类制品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，可大幅提高树脂的力学性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 10-30％
PBAT 20-50％
PHA 1-30％。
优选的，由以下重量份的原料制备而成：TPS 25份、PBAT 50份、PHA25份。
优选的，所述TPS是为热塑性淀粉改性后的颗粒状物质，将淀粉经过改性赋予它塑性，即在加热时它具有一定流动性(塑性)，在改性中给淀粉接枝上一定中间体，使之能与更多材料相容，共混一体。其流动速率在1-3g/10min，融熔指数190℃/2.16kg,密度：1.2g/cm3，可挥发物<0.3％。
优选的，所述PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，属脂肪族树脂，它即具备石化塑料树脂的热塑性，同时在成型使用后能在自然界生物降解，尤其在堆肥条件下，其生物降解性更明显。典型产品有BASF的Ecoflex和国产广州金发1024，浙江鑫富2003F等，其流动速率在2-5g/10min，融熔指数190℃/2.16kg，密度：1.25g/cm3。
所述PHA是聚羟基脂肪酸酯，是很多微生物合成的细胞内脂，即通过生物质材料改变菌种、发酵等过程生产材料，它的多样性表现在具有很好的生物相容性，生物可降解性和塑料的热塑性，对TPS和PBAT它能起到共混相容作用，同事能提高相容性材料力学性能，国内厂家有北京蓝晶科技有限公司，浙江宁波天安公司。
本发明还公开了上述PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂的制备方法，其步骤包括：
将TPS、PHA和PBAT均匀混合后进入同向双螺杆中，可选用直径为75mm同向平行1:48双螺杆，加工℃为120-150℃，r为200-220r/min,在11区为真空口,真空度-0.08，模口压力3.5-4Mpa,混合机出模口拉条用传送带送至切粒机，并加以风冷，切粒树脂其流动速率在1-3g/10min,190℃/2.16kg,密度在1.23-1.25g/cm3，可挥发物<0.3％。
本发明在TPS与PBAT共混造粒时，加入一定量的PHA改性，PHA与TPS中的淀粉以及PBAT中的酯类均有很好的相容性，在双螺杆剪切作用下，能与TPS和PBAT均匀结合。添加PHA后，TPS/PBAT可生物降解树脂的力学性能可大幅提高，提高幅度在20％以上。同时PHA也是以天然植物为原料，利用生物发酵工程技术生产出来的材料，故可以大幅提高共混物中生物质含量，更易于降解。而且PHA具有很好的保温和隔水性能，添加到TPS/PBAT可生物降解树脂后，制成的薄膜防水性增强，可适用更多产品采用(如卫生制品等)。
具体实施方式
实施例1
本PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 24份
PBAT 56份
PHA 20份。
树脂经吹膜机成膜，膜厚度为0.03mm，按GB/T1040.3检测其性能，性能参数见表1。
表1：
拉伸强度纵横平均 断裂伸长率纵横平均 撕裂强度纵横平均
30Mpa 400％ 110N/15min
实施例2
本PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 18份
PBAT 42份
PHA 40份。
树脂经吹膜机成膜，膜厚度为:0.03mm，按GB/T1040.3检测其性能，性能参数见表2。
表2：
拉伸强度纵横平均 断裂伸长率纵横平均 撕裂强度纵横平均
35Mpa 400％ 120N/15min
实施例3
本PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 30份
PBAT 60份
PHA 10份。
树脂经吹膜机成膜，膜厚度为0.03mm，按GB/T1040.3检测其性能，性能参数见表3。
表3：
拉伸强度纵横平均 断裂伸长率纵横平均 撕裂强度纵横平均
27Mpa 300％ 95N/15min
对比例1
TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 30份
PBAT 70份
树脂经吹膜机成膜，膜厚度为0.03mm，按GB/T1040.3检测其性能，性能参数见对比表1。
拉伸强度纵横平均 断裂伸长率纵横平均 撕裂强度纵横平均
22Mpa 350％ 90N/15min
从以上实例1～3和对比例不难看出PHA加入TPS和PBAT中，对共混材料相容性有很大改善，突出表现在其力学性能随PHA加入和不加入比较以及PHA加入越多，其力学性能提高幅度越大，反映共混材料相容性越高，其他功能也有相应提高，不再一一叙述。

Claims (5)

1.一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，由以下重量份的原料制备而成：
TPS 10-30％
PBAT 20-50％
PHA 1-30％。
2.根据权利要求1所述的PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，其特征在于：由以下重量份的原料制备而成：TPS 25份、PBAT 50份、PHA 25份。
3.根据权利要求2所述的PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，其特征在于：所述TPS为热塑性淀粉改性后颗粒状物质，其流动速率在1-3g/10min，融熔指数190℃/2.16kg,密度：1.2g/cm3，可挥发物<0.3％。
4.根据权利要求3所述的PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂，其特征在于：所述PBAT流动速率在2-5g/10min，融熔指数190℃,2.16kg，密度：1.25g/cm3。
5.一种PHA改性的TPS/PBAT可生物降解树脂的制备方法，其步骤包括：
将TPS、PHA和PBAT均匀混合后进入同向双螺杆中，可选用直径为75mm同向平行1:48双螺杆，加工℃为120-150℃，r为200-220r/min,在11区为真空口,真空度-0.08，模口压力3.5-4Mpa,混合机出模口拉条用传送带送至切粒机，并加以风冷，切粒树脂其流动速率在1-3g/10min,190℃/2.16kg,密度在1.23-1.25g/cm3，可挥发物<0.3％。
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