一种生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物及其应用，按质量百分比计，包含以下组分：A：60%~89%含烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯；B：10%~39%热塑性淀粉；C：1%~10%多元醇；所述A按质量百分比计，包含以下组分：A1：44%~60%芳香族聚酯单元；A2：39%~55%直链脂肪族聚酯单元；A3：0.3%~3%含烷基/烷氧基侧链脂肪族二元酸酯单元；本发明的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物中由于加入特定配比的含烷基/烷氧基侧链脂肪族二元酸酯单元，使得制成的薄膜的屈服强度得到提高，有利于提高农用地膜耐受作物和杂草的穿刺性能，减小破孔现象出现的几率；且氧气透过率提高，水蒸气透过率降低，制成的薄膜用作农用地膜时具有更好的保温、保湿作用。
【专利说明】一种生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚酯组合物【技术领域】，特别涉及一种含烷基/烷氧基侧链的生物降解 脂肪族-芳香族共聚酯组合物及其在农业地膜行业中的应用。
【背景技术】
[0002] 目前，农业生产中使用的地膜大多数是合成聚合物，如聚乙烯（PE)、聚氯乙烯 (PVC)等。使用这些地膜材料给农业带来了一定的经济效益的同时，也给环境造成了严重的 白色污染。这些材料在自然环境中会长期稳定存在，大量残留在土地中的地膜碎片破坏土 壤结构，使土壤硬化，阻碍作物从土壤中吸收水和肥料，长期使用导致农作物减产。从田中 回收地膜工作量大、成本高，并且很难将地膜完全回收。经长时间累积，地膜残片会大大降 低土壤的质量，给环境造成严重的污染。生物降解塑料在自然环境中可以较快降解，最终产 物为水和二氧化碳，是解决塑料废弃物环境污染的有效途径，引起了人们的广泛关注。
[0003] 目前，生物降解塑料主要有以下几种：生物降解均聚酯，如聚羟基脂肪酸酯、聚 乳酸、聚羟基丁基酯、聚己内酯；生物降解共聚酯，如聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇 酯-CO-己二酸丁二醇酯、据对苯二甲酸丁二醇-CO-聚己二酸丁二醇酯等；或是具有多糖结 构的天然产物，如热塑性淀粉、醋酸纤维素等。上述降解塑料具有良好的生物降解性能，但 由于其自身有一定的缺陷而限制了单独使用。通过共混改性，选取性能合适的生物降解材 料，并调节各组分之间的配比，采取合适的工艺开发满足使用要求的材料是当前生物降解 材料研究的热点之一。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种含烷基/ 烷氧基侧链的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物。
[0005] 本发明另一目的在于提供上述含烷基/烷氧基侧链的生物降解脂肪族-芳香族共 聚酯组合物在农用地膜行业中的应用。
[0006] 本发明的目的通过如下技术方案来实现： 一种生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，按质量百分比计，包含以下组分： A :含烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯60%~89% ; B :热塑性淀粉 10%~39% ; C :多元醇 1%~10% ; 所述A按质量百分比计，包含以下组分： Al :芳香族聚酯单元 44%~60% ; A2 :直链脂肪族聚酯单元 39%~55% ; A3 :含烧基/烧氧基侧链脂肪族_兀酸醋单兀 0. 3%~3%。
[0007] 所述A3为含烷基/烷氧基侧链脂肪族二元酸或者酯与二羟基化合物反应制得；所 述含烷基/烷氧基侧链脂肪族二元酸具有如下结构：
【权利要求】
1. 一种生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，按质量百分比计，包含以 下组分： A:含烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯60%~89% ; B :热塑性淀粉 10%~39% ; C:多元醇 1%~10% ; 所述A按质量百分比计，包含以下组分： A1 :芳香族聚酯单元 44%~60% ; A2 :直链脂肪族聚酯单元 39%~55% ; A3 :含烧基/烧氧基侧链脂肪族_兀酸醋单兀0. 3%~3%。
2. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述 A3为含烷基/烷氧基侧链脂肪族二元酸或者酯与二羟基化合物反应制得；所述含烷基/烷 氧基侧链脂肪族二元酸具有如下结构：
其中&为烷基或者烷氧基； 札为烷基时，R:为C4~C12的烷基，R1中可以含有碳原子数不超过2的支链，Ri中含有 〇~1个碳碳双键，碳碳双键可以在&的任何位置；nl为0~9的整数，n2为0~9的整数，并且 0 ^nl+n2 ^ 9 ； 札为烧氧基时，具有如下结构：
其中馬为氢原子、甲基或者乙基中的一种，a为2~4的整数，b为1~6的整数，并且 4 彡aXb彡 12。
3. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述 A1为芳香族二元酸或者酯与二羟基化合物反应制得；所述芳香族二元酸选自对苯二甲酸、 间苯二甲酸、邻苯二甲酸或者其酯化物中的一种或者两种以上的混合物。
4. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述 A2为直链脂肪族二元酸或者酯与二轻基化合物反应制得；所述直链脂肪族二元酸选自含 有3~10个碳原子的直链二元酸，优选为丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、 壬二酸、癸二酸中的一种或者两种以上的混合物。
5. 根据权利要求2~4任一项所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在 于，所述二羟基化合物选自C2~C6的烷基二醇，优选为乙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、 1，5-戊二醇、1，6-己二醇中的一种或者两种以上的混合物。
6. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述 热塑性淀粉选自来源于植物的天然淀粉和/或使用物理或者化学方法将天然淀粉改性后 的淀粉；所述来源于植物的天然淀粉选自土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、大米淀粉、黑麦淀 粉、小麦淀粉中的一种或者两种以上的混合物；所述使用物理或者化学方法将天然淀粉改 性后的淀粉选自支化淀粉、阳离子淀粉、氧化淀粉、交联淀粉中的一种或者两种以上的混合 物。
7. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述多 元醇选自甘油、聚甘油、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、季戊四醇、山梨 醇、木糖醇及其寡聚物和/或多聚物中的一种或者两种以上的混合物。
8. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述含 烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯的无规度为〇.8~1.2,所述无规度由1HNMR测试 结果计算得到，测试方法参照计算方法参照《化工新型材料》2012, 40卷，12期，p85~93。
9. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述含 烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯的特性粘度为1. 2~1. 4dL/g，所述特性粘度参照 GB/T1632. 5-2008测得，测试温度为25°C，溶剂为苯酚/邻二氯苯（60/40,wt/wt)，共聚酯的 浓度为〇. 5g/100mL，用乌氏粘度计测得。
10. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所述 含烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯的熔体质量流动速率为2~5g/10min，所述熔体 质量流动速率参照GB/T3682-2000测得，温度为190°C，负荷为2. 16Kg。
11. 根据权利要求1所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物，其特征在于，所 述含烷基/烷氧基侧链脂肪族-芳香族共聚酯的熔点为115°C~150°C;所述熔点参照GB/T 19466. 3-2004 测得。
12. 如权利要求1~11任一项所述的生物降解脂肪族-芳香族共聚酯组合物在农用地 膜行业中的应用。
【文档编号】C08L3/04GK104479317SQ201410711817
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】赵巍, 焦建, 叶丹滢, 苑仁旭, 熊凯, 钟宇科, 徐依斌, 吴水珠 申请人:金发科技股份有限公司