一种用暗触媒制备的PBAT复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用暗触媒制备的PBAT复合材料及其制备方法，涉及材料加工技术领域，其技术方案要点是：一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，所述复合材料包括一下组分，以重量份计：PBAT树脂：97.6

【技术实现步骤摘要】
一种用暗触媒制备的PBAT复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料加工
，更具体地说，它涉及一种用暗触媒制备的PBAT复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚己二酸、对苯二甲酸/丁二醇酯共聚物(PBAT)材料因热稳定性好、力学性能优良，广泛应用于包装、餐具、一次性医疗用品，农用薄膜等领域。由于受聚合工艺，催化剂，氧化物残留及短链低聚物等影响，在高温加工过程、使用过程中和废弃后，会不同程度地释放出有害挥发性有机物(VOC)。同时，受自身性能的限制，其强度、稳定性、可加工性、功能性等大多不能满足使用要求，不能直接用于生产塑料制品。目前普遍采用添加功能助剂的方式提升其性能，而常用的功能性助剂，如阻燃剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、稳定剂等材料都有可能带来一些有害的VOC，且气味异常，对在相对封闭环境中使用此类材料的人们而言极为不利，该问题已经引起政府、国内外各大生产企业和树脂生产厂家的关注。
[0003]在过去的几十年中，有相当多的研究者在材料低VOC、低气味化方面做了很多的工作。目前，低VOC、低气味主要有以下几种方式:(1)通过加工工艺进行脱挥处理，如通过真空负压、高温等进行脱挥；(2)利用萃取剂进行萃取，然后负压脱挥处理；(3)利用吸附剂具有多孔吸附性的特点，进行吸附，使VOC吸附于多孔吸附材料表面，降低VOC的逸出速度，从而达到低VOC、低气味。(4)利用光触媒乳液进行喷涂，形成光触媒涂层，在光照射下，尤其是在紫外光作用下，产生氧化还原反应的自由基，从而将VOC进行分解，实现低气味、低VOC。
[0004]虽然以上四种方法有一定的效果，但也存在以下的问题：(1)前二种方法，虽然在一定程度上降低了材料中的VOC和气味，但在后续的产品加工过程产生的，使用过程中降解产生的，以及废弃后产生的VOC无法得到持续的解决。(2)第三种吸附法，虽然能降低单位时间VOC的速度，降低气味，但不能从根本上解决材料中的VOC总量以及后续持续产生的VOC和气味，而且吸附剂存在一个吸附饱和的问题，如果不及时进行暴晒或空气对流等方式进行脱附处理，就会出现解吸附的问题，导致除VOC效果严重降低，甚至加重的问题；(3)采用光触媒材料进行催化降解处理VOC，由于光触媒材料需要光，特别是紫外光的照射才能进行光催化降解，因为大多数室内光线较弱，光催化效果不佳，加之光触媒大都采用喷涂的方式形成光触媒涂层，附着在产品的表面，在外力的作用下极易被摩擦磨损掉，从而严重削弱光催化降解处理VOC的能力，因此，急需一种低VOC、低气味PBAT复合材料及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用暗触媒制备的PBAT复合材料及其制备方法，解决传统PBAT复合材料加工过程产生的、使用过程中降解产生的、以及废弃后产生的VOC无法得到持续解决的问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，所述复合材料包括一下组分，以重量份计：
PBAT树脂：97.6
‑
99.4份；吸附剂为载体的暗触媒：0.5
‑
2.0份；硅油：0.05
‑
0.1份；热稳定剂：0.1
‑
0.3份。通过在组分中加入吸附剂为载体的暗触媒，PBAT复合材料中的VOC易被吸附于暗触媒的周围，其分解VOC的效率会得到提升，吸附剂也不存在吸附饱和的问题。
[0008]进一步，所述吸附剂为载体的暗触媒由纳米级的无机氧化物、氧化剂和吸附剂组成。以吸附剂为载体，将用以吸附VOC的无机氧化物附着在吸附剂上加入组分中，使暗触媒的使用环境完全摆脱了光照的限制，应环境不受限，实现全天候对VOC的分解。
[0009]进一步，所述硅油为聚醚改性硅油；所述热稳定剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或两种混合物。抗氧剂1010和抗氧剂168能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。
[0010]进一步，所述纳米级的无机氧化物为Co2O3、Co3O4、LaCoO3中的一种或几种，粒径为10nm；所述氧化剂为二氧化氯粉剂、过硫酸钾、重铬酸钾中的一种或几种；所述吸附剂为纳米级的活性氧化铝、活性炭、硅藻土中的一种，孔径为20nm
‑
500nm。
[0011]进一步，所述无机氧化物、氧化剂和吸附剂的重量份数分别为：无机氧化物0.01～2份，氧化剂0.80～2份、吸附剂96～99份。
[0012]一种用暗触媒制备的PBAT复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0013]A、将PBAT树脂、吸附剂为载体的暗触媒、硅油和热稳定剂称重备用；所述吸附剂为载体的暗触媒的制备步骤：(1)按重量份数取无机氧化物和氧化剂加入100ml去离子水溶液中，搅拌均匀得到分散溶液；(2)按重量份数取吸附剂加入分散溶液中，搅拌均匀后静置至溶液上层呈现澄清状，然后过滤出沉淀部分并用去离子水冲洗、烘干既得所述以吸附剂为载体的暗触媒。
[0014]B、将按配比称取的PBAT树脂、硅油和热稳定剂，混合后加入挤出机的机筒内，进行加热熔融，充分熔融后进行真空抽取；
[0015]C、将熔融后的混合物进行塑化处理，塑化处理后再次进行真空抽取，暗触媒通过靠近机头的吸附剂为载体的暗触媒进料装置加入；
[0016]D、最后经冷却固化的混合物通过真空烘料处理，制得所需PBAT复合材料。
[0017]进一步，所述机筒依次包括输送段、熔融段和塑化段，其中输送段温度沿螺杆旋进方向在80
‑
150℃内递增；熔融段温度沿螺杆旋进方向在150
‑
180℃内递增；塑化段温度沿螺杆旋进方向在180
‑
210℃内递增。
[0018]进一步，所述真空口Ⅰ和真空口Ⅱ处的真空度均在
‑
0.08MPa以下。
[0019]进一步，所述螺杆转速为350
‑
420rpm。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021](1)相对于传统的萃取法和工艺法制备的PBAT复合材料，在采用暗触媒制备的PBAT复合材料制备的产品中，暗触媒能持续分解VOC，降低气味。
[0022](2)暗触媒采用吸附剂为载体，由于载体吸附剂的存在，VOC易被吸附于暗触媒的周围，其分解VOC的效率会得到提升，吸附剂也不存在吸附饱和的问题；另外，暗触媒从靠近塑化段末端的暗触媒进料装置加入，暗触媒的尺寸完整性得到良好的保留，从而其分解VOC的效率会得到进一步的提升。
[0023](3)暗触媒采用氧化物催化氧化剂在无光线照射的情况达到氧化分解的目的，由于不需要光线，使暗触媒的使用环境完全摆脱了光照的限制，应环境不受限，分布在塑料内
部和表面的暗触媒能实现全天候的对VOC进行分解；由于不是喷涂形成的触媒涂层，所以本专利技术的耐刮擦性好，分解VOC的持久性好。
[0024]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，其特征在于，所述复合材料包括以下组分，以重量份计：PBAT树脂：97.6
‑
99.4份；吸附剂为载体的暗触媒：0.5
‑
2.0份；硅油：0.05
‑
0.1份；热稳定剂：0.1
‑
0.3份。2.根据权利要求1所述的一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，其特征在于，所述吸附剂为载体的暗触媒由纳米级的无机氧化物、氧化剂和吸附剂组成。3.根据权利要求1所述的一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，其特征在于，所述硅油为聚醚改性硅油；所述热稳定剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的一种或两种混合物。4.根据权利要求2所述的一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，其特征在于，所述纳米级的无机氧化物为Co2O3、Co3O4、LaCoO3中的一种或几种，粒径为10nm；所述氧化剂为二氧化氯粉剂、过硫酸钾、重铬酸钾中的一种或几种；所述吸附剂为纳米级的活性氧化铝、活性炭、硅藻土中的一种，孔径为20nm
‑
50nm。5.根据权利要求2所述的一种用暗触媒制备的PBAT复合材料，其特征在于，所述无机氧化物、氧化剂和吸附剂的重量份数分别为无机氧化物0.01
‑
2份，氧化剂0.8
‑
2份、吸附剂96
‑
99份。6.根据权利要求1
‑
5所述的一种用暗触媒制备的PBAT复合材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小林，周雷，陈健，吕强，叶淑英，付莉红，徐旭，胡志，李福顺，肖利群，石涛，唐良忠，刘罡，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：