KR20240091044A - 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 pbat/pla수지 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 pbat/pla수지 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PBAT: 60-80중량부; PLA: 10-30중량부; 탄산칼슘 위스커: 5-15중량부; 고분자량 사슬 연장 상용화제: 0.3-0.6중량부; 커플링제: 0.01-0.1중량부; 및 기타 가공 보조제의 원료 조성을 포함하는 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 수지 조성물에 관한 것이다. 제조 방법은, 먼저 탄산칼슘 위스커를 커플링제로 처리한 후, PBAT와 혼합한 후 이축 압축기로 압출하고 조립하여 탄산칼슘 위스커 모립자를 얻는 단계; 탄산칼슘 위스커 모립자, PLA, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 보조제를 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 얻는 단계를 포함한다. 본 발명의 장점은 상기 조성물은 완전 분해 가능한 수지 조성물이고, 탄산칼슘 위스커 및 PLA는 PBAT매트릭스에 대해 시너지적으로 강도와 인성을 향상시키는 효과를 발휘하고, 최종 필름 제품은 매우 높은 강성을 가지며, 또한 원가 상승이 뚜렷하지 않고, 대량 생산이 용이하다.

Description

고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물 및 그 제조 방법
본 발명은 고분자 재료 개질 기술 분야에 속하며, 구체적으로 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
PBAT 및 PLA는 현재 가장 많이 연구되고, 생산량이 최대이고, 산업화 수준이 최고인 두 가지 완전 분해 가능한 폴리머이다. 두 가지 재료를 블렌딩 개질하여, 상호 보완적인 장점을 실현함으로써, 재료가 높은 강도를 갖는 동시에 우수한 인성을 갖도록 하고, 또한 현재 분해 가능한 재료의 개질 초점 중 하나이다. 종래의 PE필름과 비교하면, PBAT재료는 결정도가 낮고, 재질이 부드러우므로, PBAT를 주로 하는 PBAT/PLA합금으로 제조된 필름은 강성이 낮고, 질감이 좋지 않아, 사람들에게 "후줄근"한 저렴한 느낌을 준다.
많은 특허는 PBAT/PLA복합 재료의 상용성 및 강도의 개선에 주력하고 있으며, 최종 필름 제품의 강성을 어떻게 향상시킬 것인가에는 관심을 기울이지 않고 있다. PBAT/PLA복합 재료의 상용성 및 강인성을 향상시키는 동시에 재료 필름 제품의 고강성을 유지하는 것은 해당 분야 연구자가 직면한 최대 난제이다.
특허 CN111378259A는 PBAT/PLA복합 재료의 상용화제로서 에폭시기를 함유하는 소분자 화합물을 공개하였고, 이는 PBAT/PLA복합 재료의 역학적 성능의 개선을 촉진하고, 특히 높은 강성 및 인성을 동시에 유지하며; 다만 상기 소분자 상용화제는 첨가하기 어렵고, 첨가량이 많으며(0.5-2중량부), 잔류 단량체가 제품 냄새에 큰 영향을 미치는 등 단점이 있다.
특허 CN109504041A는 사슬 연장제로 제조된 TPS/PLA/PBAT블렌딩 개질 생분해 수지를 공개하였고, KL-E를 사슬 연장제로 사용하여 2상 시스템의 상용성을 향상시키며; 석탄 화학 연구소의 KL-E계열의 사슬 연장제는 BASF사의 ADR계열의 사슬 연장제와 마찬가지로, 모두 에폭시계 사슬 연장제이나, 그 분자량이 모두 10000 이하로 낮다.
특허 CN105199347A는 나트륨계 몬모릴로나이트를 사용하여 모재의 블렌딩 개질을 강화하여 성능이 우수한 PLAT/PBAT복합 재료를 얻으나, 몬모릴로나이트는 층상 구조로서 박리가 어려운 문제가 존재하여, 산업화가 어려우며; 또한, 몬모릴로나이트는 복합 재료의 강도를 개선할 수 있으나, 단일 방향의 크기가 여전히 작아, 재료 강도를 향상시키는 작용이 제한적이다.
특허 CN100925048A는 OMMT와 EGMA를 사용하여 재료의 강도 및 인성을 함께 향상시키고, EGMA는 두 상의 계면 접합이 낮은 문제를 개선하고, OMMT는 물리적 가교점 역할을 하여 재료 강도를 향상시키며, OMMT는 마찬가지로 단일 방향의 크기가 작아, 재료 강도를 향상시키는 작용이 제한적이다.
특허 CN110079065A 및 CN106750253A는 주로 PLA/PBAT복합 재료 상용성의 개선에 주력하고 있으며, 특허 CN11079065A에서 상용화제는 1-10%이고, 첨가량이 많으며; 특허 CN106750253A의 상용화제는 광 안정제 및 항균제의 효과를 일으키지만, 상용화제는 합성 단계가 복잡하고, 사용된 원료의 환경 친화성이 검증되어야 한다.
PBAT/PLA복합 재료의 상용성 및 강인성을 향상시키면서, 또한 동시에 재료 필름 제품의 고강성을 향상시키기 위해, 본 발명의 목적 중 하나는 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 제2 목적은 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 PLA, PBAT, 탄산칼슘 위스커, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 커플링제 및 보조제를 포함하는, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 제공한다.
추가로, 상기 조성물은,
PBAT 60-80중량부;
PLA 10-30중량부;
탄산칼슘 위스커 5-15중량부;
고분자량 사슬 연장 상용화제 0.3-0.6중량부;
커플링제 0.01-0.1중량부;
보조제 0.3-0.5중량부를 포함하는 원료로 제조된다.
상기 탄산칼슘 위스커의 길이는 10-30㎛이고, 직경은 0.5-1.0㎛이고, 종횡비≥20이다.
상기 고분자량 사슬 연장 상용화제는 에폭시기 함유 폴리머이고, 중량 평균 분자량(Mw)은 20000-50000이고, 에폭시 당량은 290-310g/mol이고, 유리전이온도 Tg≥80℃이다.
상기 커플링제는 γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-(메타크릴로일옥시)프로필트리메톡시실란 중 적어도 1종이다.
바람직한 방안으로서, 상기 커플링제는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란(KH560)이다.
상기 PBAT의 중량 평균 분자량(Mw)은 100000-150000이고, PLA의 중량 평균 분자량(Mw)은 80000-120000이다.
상기 보조제는 항산화제, 윤활제 및 개구제를 포함한다.
본 발명은 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법을 더 제공하고,
상기 방법은,
S1. PBAT: 60-80중량부; PLA: 10-30중량부; 탄산칼슘 위스커: 5-15중량부; 고분자량 사슬 연장 상용화제: 0.3-0.6중량부; 커플링제: 0.01-0.1중량부; 보조제: 0.3-0.5중량부를 칭량하는 단계;
S2. 탄산칼슘 위스커를 커플링제로 처리하고, 이후 PBAT와 혼합한 후 이축 압출기로 용융 블렌딩, 압출 조립하여 탄산칼슘 위스커 모립자를 얻는 단계;
S3. 단계(S2)에서 제조된 탄산칼슘 위스커 모립자를 PLA, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 보조제와 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 얻는 단계;를 포함한다.
단계(S2)에서, 상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80-120℃, 가소화 구간 온도가 140-160℃, 균질화 구간 온도가 160-180℃, 스크류 회전 속도가 300-600rpm이다.
단계(S3)에서, 상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80-120℃, 가소화 구간 온도가 160-180℃, 균질화 구간 온도가 180-210℃, 스크류 회전 속도가 300-600rpm이다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과가 있다:
(1)고분자량 사슬 연장 상용화제의 사용: 본 발명은 PBAT/PLA복합 재료의 사슬 연장 상용화제로서 고분자량 사슬 연장 상용화제를 사용하는데, 종래의 저분자량 사슬 연장제(예를 들어 Basf의 ADR계열 및 중국 석탄 화학 연구소의 KLE4370, 분자량은 모두 5000-10000 사이)와 비교하면, 본 발명에 사용되는 고분자량 사슬 연장 상용화제의 중량 평균 분자량은 20000-50000이다. 저분자량 사슬 연장제는 PLA, PET 등과 같은 단일 조성의 축합 폴리머 시스템에서 증점, 사슬 연장 효과가 좋고, 고분자량 사슬 연장 상용화제는 PBAT/PLA합금, PLA/PBAT합금, PBS(PBSA)/PBAT합금 등과 같은 합금 시스템의 상용성을 개선하는데 더욱 적합하다.
(2)고종횡비의 탄산칼슘 위스커의 충진: 종래의 0차원 재료 충진재(예를 들어 탄산칼슘, 실리카, 전분 등) 및 2차원 충진재(예를 들어 몬모릴로나이트, 활석분, 그래핀 등)과 비교하면, 탄산칼슘 위스커 자체가 매우 높은 강도 및 종횡비를 가지며, 소량만 첨가해도 재료의 강도 및 강성을 크게 향상시킬 수 있다. 탄산칼슘 위스커의 크기는 미크론급이므로, 최종 필름 제품의 외관에 영향을 미치지 않고, 가격이 저렴하며, 처리 후 수지 매트릭스에서 쉽게 분산될 수 있다.
(3)고강성 및 시너지 강인성 효과: 탄산칼슘 위스커 및 PLA 분산상은 동시에 PBAT매트릭스 수지에 분포되고, 분산상 PLA는 PBAT수지에 대해 증강 작용을 하며; 탄산칼슘 위스커는 최종 필름 제품의 강성을 증강 및 향상시키는 작용을 한다. 상기 방법으로 제조된 수지 조성물은 원가 상승 없이, 필름 제품의 강성을 개선하고, 고강인성의 완전 분해 가능한 수지 조성물을 제공하며, 원가가 저렴하고, 대량 생산이 용이하다.
본 발명의 기타 특징, 목적 및 이점은 아래 도면을 참조한 비제한적인 실시예에 대한 상세한 설명을 읽으면 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물 필름의 힘-변위 곡선 및 사용되는 충진재의 미세 구조 개략도이고, 각각 실시예2와 비교예2의 수지 조성물의 역학 곡선에 대응된다.
도 2는 실시예1의 조립 과정의 안정성의 개략도이다.
도 3은 비교예1의 조립 과정의 불안정 현상의 개략도이다.
이하, 구체적인 실시방식을 결합하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 내용을 이해한 후, 당업자는 본 발명에 대해 다양한 변경 또는 수정을 할 수 있으며, 이러한 등가 형태는 본 출원에 첨부된 청구범위에서 한정한 범위에 포함되는 것으로 이해해야 한다.
실시예1-4의 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물은,
PBAT 60-80중량부;
PLA 10-30중량부;
탄산칼슘 위스커 5-15중량부;
고분자량 사슬 연장 상용화제 0.3-0.6중량부;
커플링제 0.01-0.1중량부;
보조제 0.3-0.5중량부의 원료 조성을 포함한다.
설명해야 할 점은, 하기 실시예 및 비교예에서, PBAT를 80℃의 오븐에 넣고 3h 이상 건조하여, 수분을 제거하고, PBAT의 중량 평균 분자량(Mw)은 100000-150000이며; PLA를 65℃의 오븐에 넣고 5h 이상 건조하여, 수분을 제거하고, PLA의 중량 평균 분자량(Mw)은 80000-120000이며; 고분자량 사슬 연장 상용화제: 번호가 HPC 3510P이고, 시중에서 구입하며; 저분자량 사슬 연장제: KL-E4370또는 ADR 4468, 시중에서 구입하며; 커플링제KH560 및 보조제: 시중에서 구입한다.
실시예1-4: 실시예1-4는 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 제공하고, 각각 표 1의 조성 및 함량에 따라 재료를 준비한다.
표 1 실시예1-4의 각 조성 및 조성 함량(중량부 기준)
실시예1-2의 제조 방법은 아래와 같다:
S1. 표 1에 따라 원료를 칭량한다;
S2. 탄산칼슘 위스커를 커플링제로 처리하고, 이후 PBAT와 혼합한 후 이축 압출기로 용융 블렌딩, 압출 조립하여 탄산칼슘 위스커 모립자를 얻으며; 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80℃, 가소화 구간 온도가 140℃, 균질화 구간 온도가 160℃, 스크류 회전 속도가 300rpm이다.
S3. 단계(S2)에서 제조된 탄산칼슘 위스커 모립자를 PLA, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 보조제와 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 얻으며; 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80℃, 가소화 구간 온도가 160℃, 균질화 구간 온도가 180℃, 스크류 회전 속도가 300rpm이다.
실시예3-4의 제조 방법은 아래와 같다:
S1. 표 1에 따라 원료를 칭량한다;
S2. 탄산칼슘 위스커를 커플링제로 처리하고, 이후 PBAT와 혼합한 후 이축 압출기로 용융 블렌딩, 압출 조립하여 탄산칼슘 위스커 모립자를 얻으며; 상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 120℃, 가소화 구간 온도가 160℃, 균질화 구간 온도가 180℃, 스크류 회전 속도가 600rpm이다.
S3. 단계(S2)에서 제조된 탄산칼슘 위스커 모립자를 PLA, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 보조제와 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 얻으며; 상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 120℃, 가소화 구간 온도가 160℃, 균질화 구간 온도가 180℃, 스크류 회전 속도가 600rpm이다.
비교예1: 본 비교예의 원료 조성 및 제조 방법은 실시예1과 기본적으로 일치하고, 차이점은 고분자량 사슬 연장 상용화제를 저분자량 사슬 연장제KL-E4370로 대체하였다는 점이다. 도 2는 본 발명의 실시예1의 조립 과정을 도시하였고, 도 3은 비교예1의 조립 과정을 도시하였고, 결과적으로 고분자량 사슬 연장 상용화제는 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 가공성 및 상용성에 대해 개선 효과가 있음을 보여준다.
비교예2: 본 비교예의 원료 조성 및 제조 방법은 실시예1과 기본적으로 일치하고, 차이점은, 고분자량 사슬 연장 상용화제를 저분자량 사슬 연장제ADR4468로 대체하였다는 점이다.
비교예3: 일반적인 탄산칼슘 및 탄산칼슘 위스커가 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 강인성 및 강성 개선에 미치는 영향을 검증하기 위해, 비교예2를 설정하였다.
본 비교예의 원료 조성 및 제조 방법은 실시예2와 기본적으로 일치하고, 차이점은 탄산칼슘 위스커를 일반적인 탄산칼슘 분말로 대체하였다는 점이다.
비교예4: 비교예3은 비교예3과 비교하기 위한 것으로, 커플링제KH560이 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 강도 개선에 미치는 영향을 검증하기 위한 것이다.
본 비교예의 원료 조성 및 제조 방법은 실시예3과 기본적으로 일치하고, 차이점은 커플링제를 첨가하지 않았다는 점이다.
비교예5: 본 비교예는 분할 조립 공정이 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 강성 및 강인성에 미치는 영향을 비교 검증하기 위한 것이며, 비교예5의 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법은 PBAT, PLA, 커플링제로 처리된 탄산칼슘 위스커, 고분자량 사슬 연장 상용화제 및 기타 보조제를 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 PBAT/PLA수지 조성물을 얻는 단계를 포함하고, 여기서 용융 블렌딩에 사용되는 공정 매개변수는 실시예4의 단계(S3)의 공정 매개변수와 완전히 동일하다.
비교예6: 본 비교예의 원료 조성 및 제조 방법은 실시예4와 기본적으로 일치하고, 차이점은 보강 수지로서 PLA를 첨가하지 않았다는 점이다.
성능 테스트 시험: 실시예1-4와 비교예1-5에서 얻은 샘플에 대해 아래 성능 테스트를 진행한다:
인장 강도 및 신장률은 ISO527표준에 따라 테스트하고, 인장 속도는 50mm/min이며; 강성 테스트는 Taber식 강성 테스트기를 사용하여 테스트하고, 테스트 전에 조성물을 30㎛ 두께의 필름으로 제조한다. 관련 테스트 데이터는 아래 표 2에 나타냈다.
표 2 실시예1-4와 비교예1-6의 물성 테스트 데이터
표 2의 실시예1-4의 결과에 따르면, 본 발명의 배합 방법 및 공정을 이용하여 제조된 수지 조성물은 모두 우수한 강인성 및 강성을 가진다. 이는 본 발명에서 사용하는 탄산칼슘 위스커 및 PLA는 동시에 PBAT매트릭스 수지에 분산되어 균일하게 분포되고, 분산상 PLA는 PBAT수지에 대해 증강 작용을 하며, 탄산칼슘 위스커는 최종 필름 제품의 강성을 증강 및 향상시키는 작용을 하기 때문이다. 두 가지 증강 재료는 상 상태(phase state) 또는 형태상에서 우수한 시너지 작용을 한다.
도 1은 본 발명의 실시예2 및 비교예3의 수지 조성물 필름의 힘-변위 곡선이며; 탄산칼슘 위스커 충진과 종래의 탄산칼슘 충진재를 비교하면, 탄산칼슘 위스커 자체가 매우 높은 강도 및 종횡비를 가지며, 재료의 강도 및 강성을 향상시키는 측면에서 효과가 더욱 좋고, 높은 연신율을 유지할 수 있을 알 수 있다. 이는 상기 조성물이 고강성, 고강인성을 갖는 핵심이다.
도 2는 실시예1에서 고분자량 사슬 연장 상용화제를 사용하는 수지 조성물의 견인 조립 과정이고, 도 3은 비교예1과 비교예2에서 각각 저분자량 사슬 연장제KL-E4370 및 ADR4468을 사슬 연장제로 사용한 수지 조성물의 견인 조립 과정이다. 비교예1과 비교예2 및 실시예1의 결과에 의하면, 고분자량 사슬 연장 상용화제는 PBAT/PLA합금의 상용성 개선에 더 적합하여, 견인 조립 과정이 더욱 안정되게 한다.
비교예4 및 비교예3의 결과에 의하면, 커플링제로 처리된 탄산칼슘 위스커는 더 높은 강도 및 단열 신장률을 가짐을 알 수 있다. 비교예5 및 실시예4의 결과에 의하면, 분할 조립 공정은 두 가지 증강 재료인 PLA 및 탄산칼슘 위스커의 상 상태 또는 형태상에서 시너지적으로 강도와 인성을 향상시키는 효과를 실현할 있고, 분산상 PLA는 PBAT수지에 대해 증강 작용을 하고, 탄산칼슘 위스커는 최종 필름 제품의 강성을 증강 및 향상시키는 작용을 한다. 비교예6 및 실시예4의 결과에 의하면, PLA는 PBAT의 강성을 보강 및 향상시키는 효과를 실현할 수 있고, 순수한 탄산칼슘 위스커는 보강 효과가 좋지 않다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 특정 실시방식에 한정되지 않으며, 당업자는 청구범위 내에서 다양한 변형 또는 수정을 진행할 수 있고, 이는 본 발명의 실질적인 내용에 영향을 미치지 않음을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물에 있어서,
    PLA, PBAT, 탄산칼슘 위스커, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 커플링제 및 보조제를 포함하는, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은,
    PBAT 60-80중량부;
    PLA 10-30중량부;
    탄산칼슘 위스커 5-15중량부;
    고분자량 사슬 연장 상용화제 0.3-0.6중량부;
    커플링제 0.01-0.1중량부;
    보조제 0.3-0.5중량부를 포함하는 원료로 제조되는, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄산칼슘 위스커의 길이는 10-30㎛이고, 직경은 0.5-1.0㎛인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고분자량 사슬 연장 상용화제는 에폭시 함유 폴리머이고, 중량 평균 분자량(Mw)은 20000-50000이고, 에폭시 당량은 290-310g/mol이고, 유리전이온도 Tg≥80℃인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커플링제는 γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-(메타크릴로일옥시)프로필트리메톡시실란 중 적어도 1종인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 PBAT의 중량 평균 분자량(Mw)은 100000-150000이고,PLA의 중량 평균 분자량(Mw)은 80000-120000인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조제는 항산화제, 윤활제 및 개구제를 포함하는, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법에 있어서,
    S1. PBAT: 60-80중량부; PLA: 10-30중량부; 탄산칼슘 위스커: 5-15중량부; 고분자량 사슬 연장 상용화제: 0.3-0.6중량부; 커플링제: 0.01-0.1중량부; 보조제: 0.3-0.5중량부를 칭량하는 단계;
    S2. 탄산칼슘 위스커를 커플링제로 처리하고, 이후 PBAT와 혼합한 후 이축 압출기로 용융 블렌딩, 압출 조립하여 탄산칼슘 위스커 모립자를 얻는 단계;
    S3. 단계(S2)에서 제조된 탄산칼슘 위스커 모립자를 PLA, 고분자량 사슬 연장 상용화제, 보조제와 예비 혼합하고, 용융 압출하고, 조립하여 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물을 얻는 단계;를 포함하는, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계(S2)에서,
    상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80-120℃, 가소화 구간 온도가 140-160℃, 균질화 구간 온도가 160-180℃, 스크류 회전 속도가 300-600rpm인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    단계(S3)에서, 상기 용융 블렌딩에 사용되는 매개변수는, 공급 구간 온도가 80-120℃, 가소화 구간 온도가 160-180℃, 균질화 구간 온도가 180-210℃, 스크류 회전 속도가 300-600rpm인, 고강성, 고강인성의 완전 분해 가능한 PBAT/PLA수지 조성물의 제조 방법.
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CN114149668A (zh) * 2022-01-04 2022-03-08 浙江宏仕达科技股份有限公司 基于介晶相增强的刚韧平衡的pbat基材料的制备方法
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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FR3083543B1 (fr) * 2018-07-06 2021-03-05 Carbiolice Matiere plastique à haute teneur en pla comprenant un ester de citrate
CN111205605B (zh) * 2018-11-22 2022-08-12 中国石油化工股份有限公司 高熔体强度的聚羟基脂肪酸酯共混物及薄膜及其制备方法和应用
CN110698844A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 浙江晟祺实业有限公司 一种新型可降解包装材料及其制备方法
CN111944291B (zh) * 2020-09-03 2022-08-05 浙江海诺尔生物材料有限公司 一种聚乳酸树脂组合物及其制备方法
CN112552655B (zh) * 2020-11-17 2022-12-06 中广核俊尔(浙江)新材料有限公司 适用于制备薄膜的改性纤维素填充pbat/pla组合物及其制备和应用
CN112724625A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 浙江大学台州研究院 聚乳酸和甲壳素复合母粒材料制备方法
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

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