System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂、制备方法及应用技术_技高网

PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂、制备方法及应用技术

技术编号:44454480 阅读:3 留言:0更新日期:2025-02-28 19:00
本发明专利技术公开了PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂、制备方法及应用,该助剂制备的方法步骤如下:S1:依次将粘酸和乙酰丙酮锌溶解于水中,得溶液A;S2:在溶液A中加入烯丙基缩水甘油醚进行反应,得溶液B;S3:在溶液B中加入次氮基三乙酸继续反应,得接枝助剂前驱体;S4:将PBAT、引发剂和接枝助剂前驱体混匀后熔融挤出,即得PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂PBAT‑g‑AGEMUANTA。本发明专利技术制备的助剂绿色环保,通过构建氢键及化学键交联网络提高PBAT与竹粉间界面相容性以及PBAT/竹粉的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及pbat改性,尤其涉及pbat/竹粉相容和交联一体化助剂、制备方法及应用。


技术介绍

1、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(pbat)作为一种可完全生物降解的脂肪族-芳香族共聚酯,因其良好的加工性能、力学性能以及生物相容性而备受关注。在诸多领域,尤其是农业和工业生产领域中的包装、农业地膜以及防尘网行业,pbat均展现出了可观的应用前景。然而,pbat仍存在弯曲强度低、弹性模量小及成本高等缺陷。因此,研发性能优异且成本适中的可降解复合材料成为当前研究pbat的热点问题之一。就降低pbat制品的成本而言,通过pbat与其他环境友好型填料构建复合体系是一种有效的方法。

2、竹粉作为天然农林生物质资源的典型代表,具有来源广泛、可再生和可降解等优点,是一种极具潜力的合成高分子材料替代资源。然而,对于pbat基体来说,普通竹粉的相容性及分散性欠佳,将竹粉直接添加至pbat中会显著削弱复合材料的力学性能。因此,需要对pbat/竹粉体系进行增容及交联改性。

3、目前,针对pbat与竹粉的增容及交联改性,主要方法包括对竹粉进行疏水改性,以及通过添加相容剂及交联剂的方式对pbat/竹粉体系进行增容、交联改性。例如,采用naoh溶液和甲基三甲氧基硅烷对竹粉进行协同改性,经naoh溶液处理后的竹粉结晶度增加,通过甲基三甲氧基硅烷进一步改性后,其表面引入低表面能的si-ch3基团,使竹粉由亲水性转变为疏水性,从而提高竹粉与pbat之间的相容性。然而,碱处理改性过程繁琐复杂,不利于生产工艺的连贯性,同时还会产生“三废”等问题。又如,利用环氧大豆油中多环氧官能团与羟基、羧基基团间的反应,可有效改善pbat和竹粉间相容性、分散性差的问题。但此类相容剂存在添加量大、易迁移、易粘附机器表面等不足,导致pbat与竹粉间相容性不能持久,进而使得力学性能下降等问题。因此亟需开发一种能够改善pbat与竹粉间界面相容性、提高pbat/竹粉复合材料力学性能的助剂。


技术实现思路

1、基于
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了pbat/竹粉相容和交联一体化助剂、制备方法及应用,该助剂绿色环保,通过构建氢键及化学键交联网络提高pbat与竹粉间界面相容性以及pbat/竹粉的力学性能。

2、本专利技术提出的一种pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,方法步骤如下:

3、s1:依次将粘酸和乙酰丙酮锌溶解于水中,得溶液a;

4、s2:在溶液a中加入烯丙基缩水甘油醚进行反应,得溶液b;

5、s3:在溶液b中加入次氮基三乙酸继续反应,得接枝助剂前驱体;

6、s4:将pbat、引发剂和接枝助剂前驱体混匀后熔融挤出,即得pbat/竹粉相容和交联一体化助剂pbat-g-agemuanta。

7、优选地,粘酸、烯丙基缩水甘油醚、乙酰丙酮锌、次氮基三乙酸质量比为1:1-1.5:0.05-0.07:2-3。

8、优选地,s2中反应条件为:温度45-60℃,时间12-16h。

9、优选地,s3中反应条件为:温度75-90℃,时间4-6h。

10、优选地,pbat、引发剂和接枝助剂前驱体的质量比为10:0.01-0.2:0.05-1。

11、优选地,s4中熔融挤出的条件为:螺杆转速为100-200rpm,喂料速度为3-6hz,挤出温区设置为170、170、175、175、175、175、180、180、180、175、175、170℃。

12、本专利技术提出的一种pbat/竹粉相容和交联一体化助剂,采用上述方法制备。

13、本专利技术提出的上述pbat/竹粉相容和交联一体化助剂在pbat/竹粉改性材料中的应用。

14、优选地,方法步骤如下:将pbat、竹粉和pbat/竹粉相容和交联一体化助剂高速混合后再进行熔融挤出。

15、优选地,pbat、竹粉和pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的质量比为70-80:20-30:0.5-1.5;熔融挤出的条件为:螺杆转速为200-300rpm,喂料速度为3-6hz,挤出温区设置为120、120、125、125、125、125、130、130、130、125、125、120℃。

16、本专利技术的有益技术效果:

17、本专利技术建立了以pbat为接枝主链,粘酸、烯丙基缩水甘油醚、次氮基三乙酸为接枝单体的四元体系,制备的接枝助剂能够直接添加在pbat/竹粉体系中,添加量少、改性过程简单、耐迁移且完全可生物降解。

18、本专利技术制备的pbat-g-agemuanta,通过构建氢键及化学键交联网络,提高了pbat和竹粉间相容性以及pbat/竹粉复合材料的力学性能。

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【技术保护点】

1.一种PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,粘酸、烯丙基缩水甘油醚、乙酰丙酮锌、次氮基三乙酸质量比为1:1-1.5:0.05-0.07:2-3。

3.根据权利要求1所述的PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,S2中反应条件为:温度45-60℃,时间12-16h。

4.根据权利要求1所述的PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,S3中反应条件为:温度75-90℃,时间4-6h。

5.根据权利要求1所述的PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、引发剂和接枝助剂前驱体的质量比为10:0.01-0.2:0.05-1。

6.根据权利要求1所述的PBAT/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,S4中熔融挤出的条件为:螺杆转速为100-200rpm,喂料速度为3-6Hz,挤出温区设置为170、170、175、175、175、175、180、180、180、175、175、170℃。

7.一种相容和交联一体化助剂,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述制备方法制得。

8.如权利要求7所述的相容和交联一体化助剂在聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯改性材料中的应用。

9.一种聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯改性材料的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、竹粉和如权利要求7所述的相容和交联一体化助剂高速混合后再进行熔融挤出。

10.根据权利要求9所述的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯改性材料的制备方法,其特征在于,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、竹粉、相容和交联一体化助剂的质量比为70-80:20-30:0.5-1.5;熔融挤出的条件为:螺杆转速为200-300rpm,喂料速度为3-6Hz,挤出温区设置为120、120、125、125、125、125、130、130、130、125、125、120℃。

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【技术特征摘要】

1.一种pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,粘酸、烯丙基缩水甘油醚、乙酰丙酮锌、次氮基三乙酸质量比为1:1-1.5:0.05-0.07:2-3。

3.根据权利要求1所述的pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,s2中反应条件为:温度45-60℃,时间12-16h。

4.根据权利要求1所述的pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,s3中反应条件为:温度75-90℃,时间4-6h。

5.根据权利要求1所述的pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、引发剂和接枝助剂前驱体的质量比为10:0.01-0.2:0.05-1。

6.根据权利要求1所述的pbat/竹粉相容和交联一体化助剂的制备方法,其特征在于,s4中熔融挤出的条件为:螺杆转速为100-200rpm...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈祥迎高孝保何彬秦超
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:

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