一种pbat树脂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种PBAT树脂组合物，包括如下组分：（a）聚己二酸对苯二甲酸丁二酯；(b) 四氢呋喃；其中，基于PBAT树脂组合物的总重量，四氢呋喃的重量含量为10ppm-500ppm。本发明通过在组合物中添加微量的四氢呋喃，将PBAT树脂组合物中四氢呋喃的含量控制在10ppm-500ppm范围内，可以使制得PBAT树脂组合物在吹膜挤出速度为178Kg/h时，膜厚极差<0.2μm，膜厚相对偏差<1%，具有明显改善的吹膜特性，并且四氢呋喃在树脂中起到类似于润滑剂的作用，在吹塑过程中防止出现膜泡各部位由于应力分布不均匀导致破孔情况，保证了吹膜生产的连续性。
【专利说明】
一种PBAT树脂组合物
技术领域
[0001 ]本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种PBAT树脂组合物。
【背景技术】
[0002] 聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯 的共聚物，兼具和TOT的特性。聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)中含柔性的脂肪链和 刚性的芳香链因而具有高韧性和耐高温性，而由于酯键的存在，促使其同时具有生物可降 解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。
[0003] 然而PBAT树脂也存在如下缺陷：如在较高速度吹膜时，膜材厚度极差较大，并且在 吹塑过程中会出现膜泡各部位由于应力分布不均匀而导致破孔情况，影响吹膜生产连续 性。
[0004] 本发明经研究惊讶地发现，通过在roAT树脂组合物中添加微量的四氢呋喃，可以 使PBAT树脂组合物具有明显改善的吹膜特性，在较高速度吹膜时，膜材厚度极差较小，并且 不会出现破孔的情况，保证了吹膜生产的连续性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种PBAT树脂，通过在该组合物中添加微量的四氢呋喃， 可以使制备得到的PBAT树脂具有明显改善的吹膜特性。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种PBAT树脂组合物，包括如下组分： (a) 聚己二酸对苯二甲酸丁二酯； (b) 四氢呋喃； 其中，基于PBAT树脂组合物的总重量，四氢呋喃的重量含量为10ppm-500ppm。
[0007] 其中，四氢呋喃的含量采用顶空气相色谱法测定:将一定量的试样置于液氮生物 容器中5min后，取出粉碎，过筛，取30-40目的产物，称取一定量的试样;采用安捷伦公司生 产的7890A型气相色谱仪，色谱柱为安捷伦公司生产DB-WAX型气相色谱柱，采用安捷伦公司 生产7697型顶空进样器进样;顶空进样条件为100°C，恒温4小时后进样;工作曲线由四氢呋 喃/甲醇溶液标定。
[0008] 本发明所述的聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)树脂是己二酸丁二醇酯和对苯 二甲酸丁二醇酯的共聚物，由于在较高速度吹膜时，膜材厚度极差较大，并且在吹塑过程中 会出现膜泡各部位由于应力分布不均匀而导致破孔情况，影响吹膜生产连续性。降低挤出 速度(通常小于l〇〇Kg/h)可以在一定程度上保证膜材质量，但这会导致加工设备利用率不 高，不具有经济性。本发明通过研究发现，通过在PBAT树脂组合物中添加微量的四氢呋喃， 将PBAT树脂组合物中四氢呋喃的含量控制在10ppm-500ppm范围内，可以使PBAT树脂组合物 具有明显改善的吹膜特性，在较高速度吹膜时，膜材厚度极差较小，并且四氢呋喃在树脂中 起到类似于润滑剂的作用，在吹塑过程中防止出现膜泡各部位由于应力分布不均匀导致破 孔情况，保证了吹膜生产的连续性。
[0009] 若PBAT树脂组合物中四氢呋喃的含量过低，吹膜过程中物料被吹胀，PBAT分子运 动阻力较大，由于拉伸不均匀，造成薄膜厚薄不均，特别在薄膜较薄的情况下更加明显;若 PBAT树脂中四氢呋喃的含量过高，吹膜过程中，四氢呋喃富集区域由于强度偏低，容易造成 破孔。因此，优选的，基于PBAT树脂的总重量，四氢呋喃的重量含量为15ppm-200ppm，更优选 为20ppm_60ppm。
[0010] 本发明所述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯树脂的熔融指数参照标准GB/T 3682进行 测试，在温度为190 °C，负荷为5Kg条件下为8g/10min-25g/10min。恪融指数低于8g/10min 时，加工过程能耗变大，不经济。熔融指数高于25g/10min时，加工过程中膜泡不稳定，膜材 质量变差。
[0011] 所述聚己二酸对苯二甲酸丁二酯树脂中对苯二甲酸丁二醇酯单元的重量含量T% 为35￥丨%-65￥丨％<^%小于35wt%时，做成的制品太软，不利于使用。T%高于65wt%时，制品太硬， 不利于使用。
[0012] 本发明所述PBAT组合物可以通过将PBAT树脂与四氢呋喃混匀后投入挤出机中，经 挤出造粒后得到。
[0013] 根据不同的用途需要，本发明的PBAT树脂组合物还可以进一步包括其它助剂，例 如抗氧化剂、光稳定剂、抗冲改性剂、阻燃剂、荧光增白剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂、脱模 剂、颜料等。其它助剂的加入量可以根据需要加入占总的组合物重量的〇-1〇重量份。
[0014] 所述抗氧化剂选自受阻胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一 种或几种，具体可以列举出1010、168、1076、445、1098中的一种或者两种及以上的混合物； 所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，具体可以列举出UV-944、UV-234、770DF、328、531 中的一种或者两种及以上的混合物； 所述抗冲改性剂为PTW、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS中的一种或者两种 的混合物； 所述阻燃剂为红磷、0P1240、0P1230中的一种或者两种及以上的混合物； 所述荧光增白剂为双三嗪氨基二苯乙烯、钛白粉中的一种或者二者的混合物； 所述润滑剂为滑石粉、乙撑双硬脂酰胺EBS、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硅油中的一种或者两 种及以上的混合物； 所述增塑剂为甘油、柠檬酸、柠檬酸丁酯、环氧大豆油等中的一种或者两种及以上的混 合物； 所述抗静电剂为永久性抗静电剂，具体可以列举出PELESTAT-230、PELESTAT-6500、 SUNNICO ASA-2500中的一种或者两种及以上的混合物； 所述脱模剂为硅油、石蜡、白矿油、凡士林中的一种或者两种及以上的混合物； 所述颜料为炭黑、黑种、钛白粉、硫化锌、酞青蓝、荧光橙中的一种或者两种及以上的混 合物。
[0015] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果： 本发明通过在PBAT树脂组合物中添加微量的四氢呋喃，使组合物中四氢呋喃的含量控 制在10ppm-500ppm范围内，可以使制备得到的PBAT树脂组合物在吹膜挤出速度为178Kg/h 时，膜厚极差〈0.2μπι，膜厚相对偏差〈1%，具有明显改善的吹膜特性，并且四氢呋喃在树脂中 起到类似于润滑剂的作用，在吹塑过程中防止出现膜泡各部位由于应力分布不均匀导致破 孔情况，保证了吹膜生产的连续性。
【具体实施方式】
[0016] 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方 式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
[0017] 本发明采用的四氢呋喃为市购产品。
[0018] ΡΒΑΤ树脂合成方法： 将计量的对苯二甲酸和1，4_丁二醇投入反应釜中，用氮气置换后升温至240°C-26(TC， 反应2-4小时后，加入己二酸，升温至240 °C_260 °C继续反应2-4小时，加入适量催化剂和稳 定剂在30min内将反应釜内压力降低至50Pa以下，在240°C_260°C继续反应2-5小时，停止搅 拌，向反应釜内充入高纯氮气，将树脂从反应釜中压出、造粒，得到PBAT树脂。改变对苯二甲 酸和己二酸的投料量，即可得到不同对苯二甲酸丁二醇酯单元含量的PBAT树脂，吹膜挤出 速度：100-250 Kg/h，膜厚：10-25μπι，性能测试数据见表1。
[0019] 其中对苯二甲酸丁二醇酯单元含量通过1H NMR测试结果按照下式计算，以⑶Cl3为 溶剂，TMS为内标：
其中：T%为对苯二甲酸丁二醇酯单元含量； NMR谱图中8. lppm处吸收峰面积； S2.3为1H NMR谱图中2.3ppm处吸收峰面积； 实施例1-16及对比例1-4: 按表1所示配方，将PBAT树脂、四氢呋喃、抗氧剂1010、芥酸酰胺等其他助剂混匀后投入 挤出机中，于170°C-21(TC挤出、造粒，得到组合物。将组合物烘干后投入吹膜机中，经挤出、 吹膜得到PBAT薄膜。性能测试数据见表1。
[0020] 性能评价方法： (1)薄膜厚度用螺旋测微计测试:在lm*lm的薄膜上均匀取10个测量点进行测量。
[0021] 膜厚极差为10个测量点中最大厚度值与最小厚度值的差值。
[0022] 膜厚相对偏差按下式计算：
其中平均膜厚在lm*lm的薄膜上均匀取10个测量点，分别测试厚度后取算数平均值。
[0023] 破孔情况为连续吹膜生产8小时，出现膜泡破孔次数。
[0024] (2)四氢呋喃的含量采用顶空气相色谱法测定:将一定量的试样置于液氮生物容 器中5min后，取出粉碎，过筛，取30-40目的产物，称取一定量的试样;采用安捷伦公司生产 的7890A型气相色谱仪，色谱柱为安捷伦公司生产DB-WAX型气相色谱柱，采用安捷伦公司生 产7697型顶空进样器进样;顶空进样条件为100°C，恒温4小时后进样;工作曲线由四氢呋 喃/甲醇溶液标定。
[0025]表1实施例1-18及对比例1-2各组分的配比（重量份)及性能测试结果
其中THF含量为四氢呋喃含量。
[0026] 从表中可以看出，PBAT树脂组合物中四氢呋喃含量为10ppm-500ppm时，在吹膜挤 出速度为178Kg/h条件下，膜厚极差<0.2μπι，膜厚相对偏差〈1%，破孔数为0,表明PBAT树脂组 合物具有良好的吹膜特性。而对比例1中四氢呋喃含量超出500ppm时，膜厚极差>0.2，膜厚 相对偏差> 1%，破孔数>0。对比例2中四氢呋喃含量小于lOppm时，膜厚极差>0.35，膜厚相 对偏差>1%。
【主权项】
1. 一种PBAT树脂组合物，其特征在于，包括如下组分： (a) 聚己二酸对苯二甲酸丁二酯； (b) 四氢呋喃； 其中，基于PBAT树脂组合物的总重量，四氢呋喃的重量含量为10ppm-500ppm。2. 根据权利要求1所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，四氢呋喃的重量含量采用 顶空气相色谱法测定:将一定量的试样置于液氮生物容器中5min后，取出粉碎，过筛，取30-40目的产物，称取一定量的试样;采用安捷伦公司生产的7890A型气相色谱仪，色谱柱为安 捷伦公司生产DB-WAX型气相色谱柱，采用安捷伦公司生产7697型顶空进样器进样;顶空进 样条件为l〇〇°C，恒温4小时后进样;工作曲线由四氢呋喃/甲醇溶液标定。3. 根据权利要求1所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，基于PBAT树脂组合物的总 重量，四氢咲喃的重量含量为15ppm-200ppm，优选为20ppm-60ppm。4. 根据权利要求1所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸 丁二酯树脂的熔融指数参照标准GB/T 3682进行测试，在温度为190°C，负荷为5Kg条件下为 8g/10min-25g/10min〇5. 根据权利要求1所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸 丁二酯树脂中对苯二甲酸丁二醇酯单元的重量含量T%为35wt%-65wt%。6. 根据权利要求1所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，所述PBAT树脂组合物还包 括其它助剂，所述其它助剂为抗氧化剂、光稳定剂、抗冲改性剂、阻燃剂、荧光增白剂、润滑 剂、增塑剂、抗静电剂、脱模剂、颜料中的一种或者一种以上。7. 根据权利要求1-6任一项所述的一种PBAT树脂组合物，其特征在于，所述PBAT树脂组 合物在吹膜挤出速度为178Kg/h时，膜厚极差〈0.2μπι，膜厚相对偏差〈1%。
【文档编号】C08K5/1535GK105838037SQ201610015566
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】赵巍, 苑仁旭, 唐美军, 焦建, 熊凯, 钟宇科, 杨晖, 麦开锦, 郭志龙, 董学腾, 曾祥斌
【申请人】珠海万通化工有限公司, 金发科技股份有限公司, 天津金发新材料有限公司