CN110607056A - 一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 - Google Patents
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110607056A CN110607056A CN201910793302.1A CN201910793302A CN110607056A CN 110607056 A CN110607056 A CN 110607056A CN 201910793302 A CN201910793302 A CN 201910793302A CN 110607056 A CN110607056 A CN 110607056A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermoplastic elastomer
- phbv
- beta
- eba
- poe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
- C08L2207/04—Thermoplastic elastomer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种热塑性弹性体改性聚(β‑羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法,将乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物(EBA)或聚烯烃弹性体特别是乙烯与α‑辛烯的共聚物(POE)作为分散相加入PHBV基体材料中,热塑性弹性体在改性材料中的质量分数为5%~20%时,POE或EBA能够发挥较好的增强作用,并在一定程度上改善PHBV的韧性;且POE或EBA的加入能够抑制PHBV的结晶过程,使PHBV的结晶温度降低,随着POE或EBA加入量的增加,抑制作用越明显。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法。
背景技术
聚(β-羟基丁酸戊酸酯),简写PHBV,是一种由细菌发酵生成的热塑性聚酯,可以被多种细菌完全分解为二氧化碳(CO2)和水(H2O),具有良好的生物降解性和生物相容性,能替代部分通用塑料应用于医学、包装和光学材料等领域,目前已受到研究者的广泛关注。但是PHBV具有脆性大、易结晶的缺点。
POE是乙烯与α-辛烯的共聚物,共聚单体辛烯含量为20-30%的聚乙烯链段本身是结晶的,但由于辛烯的介入,破坏了部分聚乙烯的结晶,辛烯链段和结晶态被破坏的聚乙烯链段共同形成弹性的无定形橡胶相,赋予共聚物良好的弹性和优异的透明性。同时辛烯的存在位置和含量是可控的,POE分子中保留了可以结晶的乙烯相,在常温下结晶相作为物理交联点,高温下结晶相受热熔融,使共聚物具有塑性。与传统聚合方法制备的聚合物相比,POE的相对分子质量分布和支链分布较窄,因此具有优异的力学性能和良好的低温性能。EBA是乙烯-丙烯酸丁酯共聚物,具有良好的热稳定性、力学性能、加工性能和良好的相容性而被应用于塑料的增韧。
目前,国内外关于使用POE和EBA增韧PHBV的报道很少,而研究PHBV/弹性体改性材料有助于高性能PHBV复合材料的开发。
发明内容
为了解决PHBV脆性大、易结晶的缺陷问题,而提供一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现:
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将聚(β-羟基丁酸戊酸酯)、热塑性弹性体置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料;所述热塑性弹性体为聚烯烃弹性体或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)。
优选地,所述聚烯烃弹性体为乙烯与α-辛烯的共聚物(POE)。
进一步地,所述热塑性弹性体为聚烯烃弹性体时,其在改性材料中的质量分数为5%~10%。
进一步地,所述热塑性弹性体为乙烯-丙烯酸丁酯共聚物时,其在改性材料中的质量分数为5%~20%。
热塑性弹性体的用量超过20wt%后,虽然韧性能够得到很大提升,但是改性材料的强度下降明显,且出现很明显的相分离,所以本发明中热塑性弹性体在改性材料中的质量分数为5%~20%较为适宜,在此范围内POE或EBA能够发挥较好的增强、改善韧性的作用。
有益技术效果:本发明将乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)或聚烯烃弹性体特别是乙烯与α-辛烯的共聚物(POE)作为分散相加入PHBV基体材料中,热塑性弹性体在改性材料中的质量分数为5%~20%时,POE或EBA能够发挥较好的增强作用,并在一定程度上改善PHBV的韧性;且POE或EBA的加入能够抑制PHBV的结晶过程,使PHBV的结晶温度降低,随着POE或EBA加入量的增加,抑制作用越明显。将本发明材料制成膜可应用于包装材料。
附图说明
图1为实施例1~2、实施例4~5所制得的改性材料在10μm下的扫描电镜图。
图2为对比例1和实施例1-5在降温速率为10K/min时的DSC曲线。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例进一步描述本发明,但不限制本发明范围。
实施例1
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将47.5g PHBV、2.5g EBA置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得5wt%热塑性弹性体EBA改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料。
实施例2
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将45g PHBV、5gEBA置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得10wt%热塑性弹性体EBA改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料。
实施例3
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将40g PHBV、10gEBA置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得20wt%热塑性弹性体EBA改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料。
实施例4
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将47.5g PHBV、2.5g POE置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得5wt%热塑性弹性体POE改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料。
实施例5
一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法:将45g PHBV、5gPOE置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得10wt%热塑性弹性体POE改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料。
对比例1
将50g PHBV在180℃熔融共混5min,制得PHBV材料。
对比例2
本对比例与实施例1的制备方法相同,不同之处在于,PHBV与EBA的配比为:25gEBA、25g PHBV。
对比例3
本对比例与实施例4的制备方法相同,不同之处在于,PHBV与POE的配比为:10gPOE、40g PHBV。
采用扫描电镜对上述实施例、对比例进行形貌观察,实施例1~2、实施例4~5所制得的改性材料在10μm下的SEM形貌图如图1所示,EBA或POE以分散相的形式分散于PHBV中,出现少量“海-岛”结构,但分散相尺寸较小。当EBA用量为50wt%时(对比例2)、POE用量为20wt%时(对比例3),所制得的改性材料出现非常明显的相分离结构。
采用差示扫描量热仪对对比例1和实施例1-5在降温速率为10K/min时进行测试,测得的DSC曲线如图2所示,由图2可知,随着EBA或POE含量的增加,PHBV复合材料的结晶温度也随之降低,说明EBA或POE的加入对PHBV的结晶过程起抑制作用。
对上述实施例和对比例进行无缺口冲击强度、拉伸强度的测试,测试数据见表1,其中,无缺口冲击强度按照现行GB/T 1843标准测试,拉伸强度按照现行GB/T 1040标准测试。
表1实施例1~5、对比例1~3性能数据
拉伸强度测试时能够观察到循环拉伸曲线,纯PHBV的拉伸环较少,随着体系中弹性体含量的增加,拉伸环逐渐增加,表明体系的韧性得到改善;当弹性体含量超过20wt%时,拉伸环高度降低,说明过量弹性体的加入影响体系的拉伸强度。由表2的数据也同样能够得出以上结论,加入少量EBA或POE后,PHBV改性材料的冲击强度有所降低,但是结合拉伸循环曲线,改性材料的韧性能够得到改善,且拉伸强度是增大的。
Claims (4)
1.一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法,其特征在于,将聚(β-羟基丁酸戊酸酯)、热塑性弹性体置于转矩流变仪中,在180℃、转速60r/min下熔融共混5min,即制得热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料;
所述热塑性弹性体为聚烯烃弹性体或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法,其特征在于,所述聚烯烃弹性体为乙烯与α-辛烯的共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法,其特征在于,所述聚烯烃弹性体在改性材料中的质量分数为5%~10%。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法,其特征在于,所述乙烯-丙烯酸丁酯共聚物在改性材料中的质量分数为5%~20%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910793302.1A CN110607056A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910793302.1A CN110607056A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110607056A true CN110607056A (zh) | 2019-12-24 |
Family
ID=68890803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910793302.1A Pending CN110607056A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110607056A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100105822A1 (en) * | 2008-05-02 | 2010-04-29 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Biodegradable thermoplastic compositions |
CN102007182A (zh) * | 2008-04-16 | 2011-04-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 由乙烯丙烯酸烷基酯韧化的聚(羟基链烷酸)组合物 |
CN102015250A (zh) * | 2008-05-08 | 2011-04-13 | 纳幕尔杜邦公司 | 聚(羟基链烷酸)和热成形制品 |
CN102597107A (zh) * | 2009-08-27 | 2012-07-18 | 梅塔玻利克斯公司 | 增韧的聚羟基烷酸酯组合物 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201910793302.1A patent/CN110607056A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102007182A (zh) * | 2008-04-16 | 2011-04-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 由乙烯丙烯酸烷基酯韧化的聚(羟基链烷酸)组合物 |
US20100105822A1 (en) * | 2008-05-02 | 2010-04-29 | Sabic Innovative Plastics Ip B.V. | Biodegradable thermoplastic compositions |
CN102015250A (zh) * | 2008-05-08 | 2011-04-13 | 纳幕尔杜邦公司 | 聚(羟基链烷酸)和热成形制品 |
CN102597107A (zh) * | 2009-08-27 | 2012-07-18 | 梅塔玻利克斯公司 | 增韧的聚羟基烷酸酯组合物 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DIAS, ML: "Morphology and mechanical behaviour of Poly(3-hydroxybutyrate)/functionalized ethylene copolymer blends", 《POLYMERS & POLYMER COMPOSITES》 * |
ZHAO, XIAOYING: "Synergistic Mechanisms Underlie the Peroxide and Coagent Improvement of Natural-Rubber-Toughened Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) Mechanical Performance", 《POLYMERS》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108795001B (zh) | 一种可生物降解聚合物组合物及其应用 | |
CN108822514B (zh) | 一种完全生物降解聚乳酸基吹塑薄膜及其制备方法 | |
CN108047658B (zh) | 一种生物降解聚酯农用地膜 | |
CN102532837B (zh) | 高分子量聚乳酸立构复合物的制备方法 | |
JP2015506389A (ja) | 2,5−フランジカルボン酸からのポリ(エチレン2,5−フランジカルボキシレート)の製造方法、その使用、そのポリエステル化合物及び配合物 | |
CN109337312B (zh) | 一种聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
US5191037A (en) | Biodegradable polymeric composition | |
KR20160021233A (ko) | 중합체 조성물 | |
US6576694B1 (en) | Blends of carbon dioxide-propylene oxide copolymer and poly (3-hydroxyalkanoate) and a method of making the same | |
CN103087298A (zh) | 一种多臂嵌段共聚物、制备方法及其在改善左旋聚乳酸力学性能中的应用 | |
CN111205604A (zh) | 超薄高强高韧生物降解地膜材料及薄膜和制备方法及应用 | |
CN112694726A (zh) | 一种具有较高加工性能的改性pga材料及其制备方法 | |
CN111907031A (zh) | 一种pla/pbat薄膜及制备方法与应用 | |
CN110607056A (zh) | 一种热塑性弹性体改性聚(β-羟基丁酸戊酸酯)材料的制备方法 | |
CN113429762A (zh) | 一种淀粉/聚乳酸/pbat纳米复合材料及其制备方法 | |
CN113292816A (zh) | 一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料及其制备方法和应用 | |
CN112961472A (zh) | 一种改性聚呋喃二甲酸乙二醇酯及其制备方法及应用 | |
CN115286867B (zh) | 一种纳米增容聚丙烯聚苯乙烯组合物及其制备方法 | |
CN111393817B (zh) | 一种完全立构化高韧性聚乳酸立构复合物及其制备方法 | |
KR101768319B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물 및 그 제조방법 | |
CN109161177B (zh) | 一种聚甲基乙撑碳酸酯基高阻隔材料及其制备方法 | |
CN111087776B (zh) | 一种基于氮丙啶增容剂的高韧性、高熔体强度pla/pbat合金及其制备方法 | |
CN113683875A (zh) | 一种可降解高韧性耐热型聚乳酸-淀粉复合材料及制备方法 | |
CN115368717B (zh) | 一种高熔体强度聚乳酸组合物及其制备方法 | |
CN110343373A (zh) | 一种多功能包装材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191224 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |