一种可生物降解聚酯组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及可生物降解聚酯领域，具体的更涉及一种可生物降解聚酯组合物及其应用。一种可生物降解聚酯组合物，包括颜料、可降解聚酯树脂、功能添加剂、填料、助剂；其中，所述可降解聚酯树脂包括(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂，以组合物的总重量为基准，可降解聚酯树脂在组合物中的含量为50～90％。聚酯树脂在组合物中的含量为50～90％。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解聚酯组合物及其应用


[0001]本专利技术涉及可生物降解聚酯领域，具体的更涉及一种可生物降解聚酯组合物及其应用。

技术介绍

[0002]可生物降解聚酯由石油提炼加工合成,对比传统石油基材料，可生物降解聚酯在堆肥和自然填埋情况下可分解成二氧化碳和水，不会造成白色污染。可生物降解聚酯着色母粒为可生物降解聚酯提供不同的颜色，降解后不会为土壤带来重金属和其他的二次污染。堆肥可生物降解聚酯的肥料和填埋可生物降解聚酯的土地，可直接使用，不用再经过处理。
[0003]可生物降解聚酯广泛应用于快递袋、购物袋、厨余垃圾袋、食品包装膜、农用地膜等领域。但是，在着色过程中没选好颜料助剂会导致堆肥或填埋后重金属超标；此外现有的专利比如CN1368516、CN101392078、CN101319068等采用聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物等不可降解材料为载体，这必然影响到产品的最终降解性能。中国专利CN101475695和CN102040814虽然采用生物可降解塑料为载体，然而这些专利中也添加了聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或EBS等不可降解助剂，制备得到的色母粒在降解时对作物产量有影响。中国专利CN102391626中选用的载体树脂虽然为生物基可完全降解聚合物，但是该专利中未添加任何加工助剂，这导致色母粒在生产过程中颜料分散效果不理想、加工粘度较大、后续使用容易出现色点等问题。

技术实现思路

[0004]除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
[0005]本专利技术中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术中未提及的组分的来源均为市售。
[0006]本专利技术人为了解决上述问题经过认真研究后发现，通过在特定的可降解聚酯树脂引入功能添加剂实现一定的交联的同时可以提高组合物的强度和韧性，以及十分有益的堆肥效果。
[0007]本专利技术第一个方面提供了一种可生物降解聚酯组合物，包括颜料、可降解聚酯树脂、功能添加剂、填料、助剂；其中，所述可降解聚酯树脂包括(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂，以组合物的总重量为基准，可降解聚酯树脂在组合物中的含量为30～80％，优选40～70％。
[0008]<颜料>
[0009]作为颜料包括无机和有机颜料，可以是《化工产品手册:颜料》中所记载的一般的无机颜料或有机颜料。
[0010]作为无机颜料，可以列举钛白、钛黄等含钛的(复合)金属氧化物、氧化锌、氧化铁、炭黑、群青、硫化锌、三氧化锑等；作为有机颜料，可以列举酞菁类颜料、蒽醌类颜料、喹吖啶酮类颜料、偶氮类颜料、异吲哚啉酮类颜料、喹酞酮类颜料、紫环酮类颜料、苝类颜料等颜料。以上颜料可以单独使用，也可以混合使用，其中，以组合物的总重量为基准，颜料的含量为20～50％，优选20～35％。
[0011]适合本专利技术的颜料，特别优选钛白粉、炭黑、群青、酞青、有机黄中的至少一种，在这些颜料中，为获得更好的堆肥效果，优选吸油值在5～50g/100g或30～75m2/kg之间的颜料，更优选吸油值在10～50g/100g或50～65m2/kg之间，吸油值越高，浸润颜料表面孔隙所需的油量越多，则在颜料一定时润湿分散剂的含量必然较高，引入较多的有机污染物影响堆肥。
[0012]<可降解聚酯树脂>
[0013]作为可降解聚酯树脂，优选包括(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂，以组合物的总重量为基准，所述(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂的质量比(a):(b)＝1:5～5:1，优选1:3～3:1，更优选1:2～2:1。
[0014]作为(a)聚乳酸可以仅使用一种树脂或以两种以上树脂的组合使用，可以是L
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乳酸的均聚物或D
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乳酸的均聚物，或L
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乳酸和D
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乳酸的共聚物。适合的L
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乳酸和D
‑
乳酸的共聚物可以是由例如20～100mol％L
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乳酸单元或D
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乳酸单元和0～80mol％相应的对映体(旋光异构体)单元构成的共聚物。
[0015]此外，作为(a)聚乳酸还可以是立体络合物聚乳酸，例如由聚乳酸(A)和聚乳酸(B)的混合物构成且(A)/(B)(质量比)为10/90～90/10，聚乳酸(A)由90～100mol％L
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乳酸单元和0～10mol％D
‑
乳酸单元组成，聚乳酸(B)由90～100mol％D
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乳酸单元和0～10mol％L
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乳酸单元组成。构成立体络合物聚乳酸的各聚乳酸(A)和(B)中除了乳酸之外的共聚成分包括具有两个以上各自能够形成酯键的官能团的二羧酸、多元醇、羟基羧酸、内酯等。
[0016]通过对上述(a)聚乳酸的研究，适合的(a)聚乳酸优选重均分子量大于50000的聚乳酸，可以是单一分子量的聚乳酸，也可以是不同分子量混合的聚乳酸。更优选的，聚乳酸为重均分子量大于50000的双轴取向聚合物，此类聚乳酸包括NatureWorks6201D、6202D、6251D、3051D，这些聚乳酸可以单独使用，也可以混合使用；其中，特别优选的是4044D和/或4043D，最优选4043D。4043D是密度在1.24g/cm3，熔体质量流动速率(210度，2.16kg)为6.0g/10min的双轴取向聚合物。
[0017]聚合物的取向一般有单轴取向和双轴取向两种方式。单轴取向指在一个轴向上施以外力，使分子链沿一个方向取向；对应的，双轴取向指在两个垂直方向施加外力，使分子链取向平行薄膜平面的任意方向。经过取向后的分子结晶度提高，比如双轴取向的聚乳酸结晶度高于单轴取向的结晶度，因此双轴取向聚乳酸在各方向上的强度更高，但断裂伸长率下降。
[0018]在研究中考虑到双轴取向聚乳酸的断裂伸长率与其拉伸强度之间难以平衡，意外发现通过与(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂相互协同，尤其是优选为以脂肪族二醇、脂肪
族二羧酸和芳香族二羧酸作为主要原料得到的脂肪族/芳香族混合聚酯树脂能在保持力学性能的同时保证一定的堆肥效果。
[0019]这里的脂肪族二醇优选具有3～10个碳原子的脂肪族二醇，特别优选具有4～6个碳原子的脂肪族二醇。具体地说，包括1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇、1,4
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环己二甲醇等，其中特别优选1,4
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解聚酯组合物，其特征在于，包括颜料、可降解聚酯树脂、功能添加剂、填料、助剂；其中，所述可降解聚酯树脂包括(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂，以组合物的总重量为基准，可降解聚酯树脂在组合物中的含量为50～90％。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述(a)聚乳酸和(b)脂肪族/芳香族混合聚酯树脂的质量比(a):(b)＝1:5～5:1。3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述聚乳酸的重均分子量大于50000。4.如权利要求3所述的组合物，其特征在于，所述聚乳酸为双轴取向聚合物。5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述脂肪族/芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成明，陈伟聪，
申请(专利权)人：东莞市金富亮塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：