CN110698844A - 一种新型可降解包装材料及其制备方法 - Google Patents

一种新型可降解包装材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及降解材料技术领域，尤其为一种新型可降解包装材料及其制备方法，包括如下原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂，原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr，通过生物法发酵制得乳酸PLA，且具有良好的生物相容性、较高的强度，最终的降解产物是二氧化碳和水，研发PBAT共混改性可降解技术，设计高低温熔融共混法配置PBAT与PLA共混物，提升混合物的拉伸性能和柔韧性，利用DSC曲线研究、分析，配比出最佳混合比例，达到高效稳定降解要求，同时研发了高相容结合工艺，解决共混改性法中各材料相容性不高，整体降解性能提升有限的问题。

Description

一种新型可降解包装材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及降解技术领域，尤其涉及一种新型可降解包装材料及其制备方法。
背景技术
PLA是一种脂肪族聚酯，其合成原料乳酸可完全由生物法发酵制得，脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度；同时PLA具有生物可降解性，最终的降解产物是二氧化碳和水，不会对环境造成污染，这使之在以环境和发展为主题的今天越来越受到人们的重视，并在日用品以及生物医疗领域中都得到了广泛的应用。然而，PLA虽然具有较高的强度及压缩模量，但是其质硬而韧性较差，缺乏柔性和弹性，极易弯曲变形，抗冲击和抗撕裂能力差，这在定程度上限制了PLA的使用范围。同样作为一种生物降解材料，PBAT恰好具有良好的拉伸性能和柔韧性，利用PBAT与PLA共混来对其增韧是一种行之有效的方法。前人用熔融共混法制备了(PLA/PBAT)复合材料，实验表明，PBAT能够抑制PLA的结晶，导致材料断面出现孔洞和凹槽，随着PBAT用量的增多，材料断面孔洞的尺寸会有所增加，这会导致复合材料的拉伸强度下降，并且现有的共混改性法中各材料相容性不高，整体降解性能提升有限，因此本方案提出一种新型可降解包装材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型可降解包装材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型可降解包装材料及其制备方法，包括如下原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂，所述原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr。
优选的，所述润滑剂采用PTFE、二硫化钼、石墨等纳米级润滑剂。
优选的，所述聚醇、聚酯类聚合物以聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表，并且所述聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)的重量份均为2～4phr。
优选的，所述扩链剂采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，所述催化剂采用辛酸亚锡。
优选的，所述增容剂采用乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)、过氧化二苯甲酰(BPO)。
优选的，包括以下步骤：
S1，准备所需原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂；
S2，原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr；
S3，通过原料乳酸由生物法发酵制得聚乳酸(PLA)后，将PBAT、聚乳酸(PLA)进行共混，将甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物后将0.5份扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中，或者将乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)加入用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，对聚酯进行-OH或-C00H封端处理，在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中，通过熔融扩链反应制备PLA/PBAT多嵌段共聚物；
S4，最后接入2～4phr聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物与PLA与PBAT链段的相互作用。
优选的，所述S3中以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例、和PLA/PBAT为35:65的共混物为例进行试验对比。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过扩链剂是一种由甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物，该扩链剂广泛用于PLA/PBAT共混物的增容中，当扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中时，可以有效増加共混体系的结晶温度，降低结晶度，同时，PLA与PBAT间的界面结合力也显著提高，乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)都能够用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，加入EBA-GMA及EMA-GMA后，材料的拉伸强度略微降低，BPO对于材料力学性能的改善效果最为显著，从机理上看，BPO在熔融挤出共混时由于热分解可产生初级自由基，然后初级自由基引发PLA、PBAT高分子链发生反应生成高分子链自由基，最终可促使两种高分子链自由基重组形成碳碳键连接，与使用BPO类似，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，通过熔融扩链反应制备了PLA/PBAT多嵌段共聚物，该产物的断裂伸长率比PLA提高了近百倍，表明扩链反应有效地引入了柔性链段，提高了PLA的韧性，另外，以聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物也可有效提高PLA与PBAT链段的相互作用，使复合材料相容性提高。
2、本发明中，通过生物法发酵制得乳酸PLA，其属于脂肪族聚酯，脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度，最终的降解产物是二氧化碳和水，研发PBAT共混改性可降解技术，设计高低温熔融共混法配置PBAT与PLA共混物，提升混合物的拉伸性能和柔韧性，利用DSC曲线研究、分析，配比出最佳混合比例，达到高效稳定降解要求，同时研发了高相容结合工艺，解决共混改性法中各材料相容性不高，整体降解性能提升有限的问题。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
一种新型可降解包装材料及其制备方法，包括如下原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂，所述原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr。
所述润滑剂采用PTFE、二硫化钼、石墨等纳米级润滑剂。
所述聚醇、聚酯类聚合物以聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表，并且所述聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)的重量份均为2～4phr。
所述扩链剂采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，所述催化剂采用辛酸亚锡。
所述增容剂采用乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)、过氧化二苯甲酰(BPO)。
包括以下步骤：
S1，准备所需原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂；
S2，原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr；
S3，通过原料乳酸由生物法发酵制得聚乳酸(PLA)后，将PBAT、聚乳酸(PLA)进行共混，将甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物后将0.5份扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中，或者将乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)加入用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，对聚酯进行-OH或-C00H封端处理，在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中，通过熔融扩链反应制备PLA/PBAT多嵌段共聚物；
S4，最后接入2～4phr聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物与PLA与PBAT链段的相互作用。
所述S3中以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例、和PLA/PBAT为35:65的共混物为例进行试验对比。
实施例：准备所需原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂，原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr，通过原料乳酸由生物法发酵制得聚乳酸(PLA)后，将PBAT、聚乳酸(PLA)进行共混，将甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物后将0.5份扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中，或者将乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)加入用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，对聚酯进行-OH或-C00H封端处理，在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中，通过熔融扩链反应制备PLA/PBAT多嵌段共聚物，最后接入2～4phr聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物与PLA与PBAT链段的相互作用，通过生物法发酵制得乳酸PLA，其属于脂肪族聚酯，脱离了传统的石油原料，且具有良好的生物相容性、较高的强度，最终的降解产物是二氧化碳和水，研发PBAT共混改性可降解技术，设计高低温熔融共混法配置PBAT与PLA共混物，提升混合物的拉伸性能和柔韧性，利用DSC曲线研究、分析，配比出最佳混合比例，扩链剂是一种由甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物，该扩链剂广泛用于PLA/PBAT共混物的增容中，当0.5份的扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中时，可以有效増加共混体系的结晶温度，降低结晶度，同时，PLA与PBAT间的界面结合力也显著提高，以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例，在PLA/PBAT共混物的增容中，当0.5份的扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中时，可以有效增加共混体系的结晶温度，降低结晶度，同时，PLA与PBAT间的界面结合力也显著提高，以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例，在扩链剂加入后，其拉伸强度能够提高至30MPa，断裂伸长也提高至700％。
乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)都能够用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，在PLA/PBAT为35:65，增容剂加入量为1Phr的条件下，EBA-GMA、EMA-GMA及BPO分别可以使PLA/PBAT复合材料的非牛顿指数由0.637提升至0.64、0.670及0.722；而EBA-GMA、EMA-GMA及BPO的加入都可以增大复合材料的储能模量，但只有加入BPO时才能有效提高材料的玻璃化转变温度。当加入的界面相容剂分别为EBA-GMA、EMA-GMA及BPO时，PLA/PBAT复合材料的断裂伸长率从19.27％依次增加至44.32％、57.65％及140.13％，但是加入EBA-GMA及EMA-GMA后，材料的拉伸强度略微降低，BPO对于材料力学性能的改善效果最为显著，从机理上看，BPO在熔融挤出共混时由于热分解可产生初级自由基，然后初级自由基引发PLA、PBAT高分子链发生反应生成高分子链自由基，最终可促使两种高分子链自由基重组形成碳碳键连接，与使用BPO类似，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，通过熔融扩链反应制备了PLA/PBAT多嵌段共聚物，该产物的断裂伸长率比PLA提高了近百倍，表明扩链反应有效地引入了柔性链段，提高了PLA的韧性，另外，以聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物也可有效提高PLA与PBAT链段的相互作用，使复合材料相容性提高，2-4Phr的PEG或PCL可以显著改善PLA/PBAT复合材料的拉伸、弯曲、冲击强度和模量，研发高相容结合工艺，配置乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BP0)用以催化扩容，用以减小两相界面张力，增大界面结合力，改善共混体系的力学相容性和抗冲击性，设计对聚酯进行-OH或-C00H封端处理，在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中来提高两者的界面相容性，两种扩链剂对聚酯不同端基的不同反应活性，从而更利于在PLA和PBAT共混物中形成PLA和FBAT的嵌段共聚物，达到提高两相界面相容性的目的，得到具有高界面相容性的PLA/PBAT共混物。通过PBAT共混改性技术可提升基材的基础性能，实现制备材料的稳定降解性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型可降解包装材料，其特征在于，包括如下原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂，所述原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr。
2.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料，其特征在于，所述润滑剂采用PTFE、二硫化钼、石墨等纳米级润滑剂。
3.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料，其特征在于，所述聚醇、聚酯类聚合物以聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表，并且所述聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)的重量份均为2～4phr。
4.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料，其特征在于，所述扩链剂采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，所述催化剂采用辛酸亚锡。
5.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料及其制备方法，其特征在于，所述增容剂采用乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)、过氧化二苯甲酰(BPO)。
6.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料的其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，准备所需原料：PBAT、聚乳酸(PLA)、增容剂、润滑剂、扩链剂、聚醇、聚酯类聚合物、催化剂；
S2，原料按质量份数计为：PBAT60～65份，聚乳酸(PLA)35～40份，增容剂1phr，润滑剂1phr，扩链剂0.5phr，聚醇、聚酯类聚合物2～4phr，催化剂1～2phr；
S3，通过原料乳酸由生物法发酵制得聚乳酸(PLA)后，将PBAT、聚乳酸(PLA)进行共混，将甲基丙烯酸缩水甘油酯与其他丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物后将0.5份扩链剂加入到PLA/PBAT共混物中，或者将乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA-GMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)加入用作PLA/PBAT复合材料的增容改性，以六亚甲基二异氰酸酯(HD)为扩链剂，在催化剂辛酸亚锡作用下，对聚酯进行-OH或-C00H封端处理，在PLA和PBAT的熔融体系中加入二异氰酸酯进行扩链制备PLA和PBAT的嵌段共聚物，再用这种嵌段共聚物作为增容剂加入到PLA与PBAT的共混体系中，通过熔融扩链反应制备PLA/PBAT多嵌段共聚物；
S4，最后接入2～4phr聚乙二醇(PEG)及聚己内酯(PCL)为代表的聚醇、聚酯类聚合物与PLA与PBAT链段的相互作用。
7.根据权利要求1所述的一种新型可降解包装材料的其制备方法，其特征在于，所述S3中以PLA/PBAT比例为60/40的共混物为例、和PLA/PBAT为35:65的共混物为例进行试验对比。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521632A (zh) * 2020-04-07 2020-08-11 燕山大学 一种利用dsc鉴别溶液混合程度的方法
CN112409769A (zh) * 2020-12-23 2021-02-26 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种pla-pbat共混改性可降解材料
CN112409801A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 浙江晟祺实业有限公司 一种可降解包装材料及制备工艺
CN113004507A (zh) * 2021-03-08 2021-06-22 中国科学院长春应用化学研究所 快速结晶的聚l-乳酸及其制备方法、聚乳酸发泡材料及其制备方法
CN113278266A (zh) * 2021-07-07 2021-08-20 西安聚能塑胶有限公司 一种用于塑编生产的生物基可降解合成材料及其制备方法
CN113372689A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 福建湄洲湾氯碱工业有限公司 一种pbat/pla复合材料的改性剂及其应用
CN113861636A (zh) * 2021-10-27 2021-12-31 佳易容聚合物(上海)有限公司 一种高挺度高强韧可全降解pbat/pla树脂组合物及其制备方法
CN114106526A (zh) * 2021-12-17 2022-03-01 惠州俊儿塑料科技有限公司 可降解塑料袋生产工艺
CN114106536A (zh) * 2021-12-13 2022-03-01 河南驼人医疗器械研究院有限公司 一种包装用聚乳酸复合材料及其制备方法
CN114276655A (zh) * 2021-07-29 2022-04-05 南京工程学院 一种可降解热塑性弹性体及其制备方法
CN114479385A (zh) * 2022-03-08 2022-05-13 贵阳学院 一种导电型阻燃可生物降解pbat复合材料及其制备方法和应用
CN114634691A (zh) * 2022-03-17 2022-06-17 华南师范大学 全生物降解复合材料及其制备方法
CN114874599A (zh) * 2022-05-31 2022-08-09 东莞市惠国新材科技有限公司 一种聚合物材料及其制备方法和应用
CN115073900A (zh) * 2022-06-09 2022-09-20 合肥工业大学 一种高强高韧长效抗菌的聚乳酸共混复合材料及制备方法与应用
CN115322527A (zh) * 2022-06-27 2022-11-11 广东春夏新材料科技股份有限公司 一种生物可降解聚酯复合材料及其制备方法
CN115558255A (zh) * 2021-12-22 2023-01-03 上海璟晏新材料有限公司 一种耐高温低降解性的聚乳酸材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245178A (zh) * 2008-03-06 2008-08-20 同济大学 一种具有增容功能的生物可降解聚酯复合材料的制备方法
US20150147929A1 (en) * 2012-06-05 2015-05-28 Metabolix, Inc. Low Glass Transition Polyhydroxyalkanoates for Modification of Biodegradable Polymers
CN105860468A (zh) * 2016-04-28 2016-08-17 青岛科技大学 一种生物可降解超韧聚乳酸共混物材料及其制备方法
CN108102323A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 苏州星火丰盈环保包装有限公司 一种全生物降解垃圾袋及其制备方法
CN109553944A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 吉林中粮生化有限公司 一种聚乳酸三元共混改性薄膜及其制备方法
CN109810476A (zh) * 2017-11-20 2019-05-28 武汉华丽生物股份有限公司 可完全生物降解膜袋材料及膜袋制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245178A (zh) * 2008-03-06 2008-08-20 同济大学 一种具有增容功能的生物可降解聚酯复合材料的制备方法
US20150147929A1 (en) * 2012-06-05 2015-05-28 Metabolix, Inc. Low Glass Transition Polyhydroxyalkanoates for Modification of Biodegradable Polymers
CN105860468A (zh) * 2016-04-28 2016-08-17 青岛科技大学 一种生物可降解超韧聚乳酸共混物材料及其制备方法
CN109810476A (zh) * 2017-11-20 2019-05-28 武汉华丽生物股份有限公司 可完全生物降解膜袋材料及膜袋制备方法
CN108102323A (zh) * 2017-12-21 2018-06-01 苏州星火丰盈环保包装有限公司 一种全生物降解垃圾袋及其制备方法
CN109553944A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 吉林中粮生化有限公司 一种聚乳酸三元共混改性薄膜及其制备方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521632A (zh) * 2020-04-07 2020-08-11 燕山大学 一种利用dsc鉴别溶液混合程度的方法
CN112409801A (zh) * 2020-11-18 2021-02-26 浙江晟祺实业有限公司 一种可降解包装材料及制备工艺
CN112409769A (zh) * 2020-12-23 2021-02-26 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种pla-pbat共混改性可降解材料
CN113004507A (zh) * 2021-03-08 2021-06-22 中国科学院长春应用化学研究所 快速结晶的聚l-乳酸及其制备方法、聚乳酸发泡材料及其制备方法
CN113372689A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 福建湄洲湾氯碱工业有限公司 一种pbat/pla复合材料的改性剂及其应用
CN113278266A (zh) * 2021-07-07 2021-08-20 西安聚能塑胶有限公司 一种用于塑编生产的生物基可降解合成材料及其制备方法
CN114276655A (zh) * 2021-07-29 2022-04-05 南京工程学院 一种可降解热塑性弹性体及其制备方法
CN114276655B (zh) * 2021-07-29 2023-04-25 南京工程学院 一种可降解热塑性弹性体及其制备方法
CN113861636A (zh) * 2021-10-27 2021-12-31 佳易容聚合物(上海)有限公司 一种高挺度高强韧可全降解pbat/pla树脂组合物及其制备方法
WO2023071014A1 (zh) * 2021-10-27 2023-05-04 佳易容聚合物(上海)有限公司 一种高挺度高强韧可全降解pbat/pla树脂组合物及其制备方法
CN113861636B (zh) * 2021-10-27 2023-01-03 佳易容聚合物(上海)有限公司 一种高挺度高强韧可全降解pbat/pla树脂组合物及其制备方法
CN114106536A (zh) * 2021-12-13 2022-03-01 河南驼人医疗器械研究院有限公司 一种包装用聚乳酸复合材料及其制备方法
CN114106526A (zh) * 2021-12-17 2022-03-01 惠州俊儿塑料科技有限公司 可降解塑料袋生产工艺
CN115558255A (zh) * 2021-12-22 2023-01-03 上海璟晏新材料有限公司 一种耐高温低降解性的聚乳酸材料及其制备方法
CN114479385A (zh) * 2022-03-08 2022-05-13 贵阳学院 一种导电型阻燃可生物降解pbat复合材料及其制备方法和应用
CN114634691A (zh) * 2022-03-17 2022-06-17 华南师范大学 全生物降解复合材料及其制备方法
CN114634691B (zh) * 2022-03-17 2023-05-23 华南师范大学 全生物降解复合材料及其制备方法
CN114874599A (zh) * 2022-05-31 2022-08-09 东莞市惠国新材科技有限公司 一种聚合物材料及其制备方法和应用
CN115073900A (zh) * 2022-06-09 2022-09-20 合肥工业大学 一种高强高韧长效抗菌的聚乳酸共混复合材料及制备方法与应用
CN115322527A (zh) * 2022-06-27 2022-11-11 广东春夏新材料科技股份有限公司 一种生物可降解聚酯复合材料及其制备方法

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