❶ pbat+pla+md20是什麼意思
摘要 pbat改性樹脂是一種pbat和pla的合金材料,是利用pbat為基材,利用化學接枝改性的生產工藝,將另一種生物基全降解樹脂pla,和pbat進行分子鏈接枝,大幅度增加pbat的拉伸強度。該改性樹脂可100%生物降解,具有良好的生物相容性和生物可降解性,對人體絕對無害,可採用熔融吹膜的加工技術,其製成品為白色半透狀,現已經被大范圍地適用於超市購物袋,食品包裝袋,垃圾袋,農用地膜等各種材料。
❷ PBAT是一種什麼材料
PBAT屬於熱塑性生復物降解塑料,是己二制酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有較好的延展性和斷裂伸長率,
也有較好的耐熱性和沖擊性能;此外,還具有優良的生物降解性,是生物降解塑料研究中非常活躍和市場應用最好降解材料之一。
(2)聚乳酸改性PBAT膜用樹脂擴展閱讀
聚乳酸(PLA)
美國Natureworks公司在完善聚乳酸生產工藝方面做了積極有效的工作,開發了將玉米中的葡萄糖發酵製取聚乳酸,年生產能力已達1.4萬噸。日本UNITIKA公司,研發和生產了許多種製品,其中帆布、托盤、餐具等在日本愛知世博會被廣泛使用。
中國產業化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(規模5000千噸/年生產線),正在中試的單位有上海同傑良生物材料有限公司、江蘇九鼎集團等。
聚羥基烷酸酯(PHA)
國外實現工業化生產的主要為美國和巴西等國。國內生產單位有天津國韻生物材料有限公司(規模1萬噸/年)[4]、寧波天安生物材料有限公司(規模2千噸/年),正在中試的單位有江蘇南天集團股份有限公司等。
❸ 全生物降解母粒的適用加工工藝有哪些
一種全生物降解母粒及其制備方法
【專利摘要】本發明屬於高分子材料【技術領域】,涉及一種全生物降解母粒及其制備方法。本發明的全生物降解母粒由包括以下重量份的組分製成:澱粉70-95份,PBAT5-30份,增塑劑30-50份,相容劑0.5-3份,引發劑0.05-2份,疏水改性劑0.5-5份,潤滑劑0.1-0.6份,抗氧劑0.1-0.5份,填料0-20份。本發明所提供的全生物降解母粒不僅具有很好的熱塑性,加工性能好,在聚合物基體中分散效果好,而且吸水性能低,可保證材料在長時間儲存過程中的力學性能;用於添加到生物降解聚酯中可以大大降低共混物的制備成本。
【專利說明】一種全生物降解母粒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子材料【技術領域】,涉及一種全生物降解母粒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]塑料薄膜的使用已滲透到人們生活的各個領域,被廣泛地用作食品包裝、電子電器產品包裝及商場購物袋、垃圾袋等。傳統的塑料薄膜材料如聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等的原材料為石油,使用完丟棄到自然中難以降解,給環境造成了巨大的危害。伴隨著石油資源的日益枯竭和人們對環保意識的不斷增強,開發全降解的環境友好型高分子材料應用於薄膜材料領域已成為未來的發展主流。
[0003]聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(對苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)、聚羥基烷酸酯(PHA)等都能夠全生物降解,使用完後丟棄到大自然中,在微生物的作用下可全降解為水和二氧化碳。因此,可廣泛的應用於塑料薄膜領域,減少傳統薄膜的使用對環境帶來的污染。但是,以上這些生物降解材料售價較高,制備成的薄膜與傳統的相比在價格上競爭力很弱。
[0004]澱粉廣泛存在於自然界的植物當中,資源豐富且價格低廉,同時可生物降解。所以,將澱粉添加到上述生物降解聚酯中,制備的共混物不僅可以實現全生物降解,而且還可以降低共混物的制備成本,增加其市場競爭力。
[0005]澱粉加入高分子量聚酯中的一種方法是將澱粉與增塑劑、各種加工助劑直接與聚酯在高混機中混合均勻後,加入螺桿機中擠出造粒得到共混物,如專利CN1315927所述。由於未經處理的澱粉熱塑性差,難以加工,因此澱粉加入的同時都需加入增塑劑對其進行增塑處理,以提高澱粉的加工性能。但是上述加工方法由於有大量高分子量的聚酯存在,易使澱粉塑化不均,導致其在聚酯中的分散性變差。為提高澱粉的可加工性和在聚酯中的分散性,可將澱粉制備成熱塑性澱粉母粒,然後再與高分子量的聚酯共混擠出得到全生物降解的共混物。因此,熱塑性澱粉母粒性能的好壞對最終制備的共混物性能影響很大。一個最主要的問題就是澱粉的吸水性大,而為了提高澱粉的塑性,加入的多元醇類增塑劑使制備的熱塑性澱粉吸水性更大,這會使得含澱粉的生物降解聚酯共混物的力學性能會隨著儲存時間的延長而下降明顯。專利CN101328285和專利CN101225117採用了兩種帶有反應性端基和疏水性烷基鏈的單體與澱粉作用進行疏水化處理,可以顯著的降低改性澱粉的吸水率,但是得到的澱粉塑性較差。
【發明內容】
[0006]本發明目的在於為克服現有技術的缺陷而提供一種全生物降解母粒及其制備方法。
[0007]為實現上述目的,本發明採用以下技術方案:
[0008]一種全生物降解母粒,由包括以下重量份的組分製成:
[0009]
【權利要求】
1.一種全生物降解母粒,其特徵在於:由包括以下重量份的組分製成:
2.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的澱粉為土豆澱粉、玉米澱粉、木薯澱粉或小麥澱粉中的一種或一種以上。
3.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的聚(對苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯的重均分子量為20000-130000。
4.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的增塑劑為乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇、尿素、甲醯胺或乙醯胺中的一種或一種以上。
5.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的相容劑為馬來酸酐、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種或一種以上。
6.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的引發劑為過氧化二異丙苯或過氧化苯甲醯中的一種或一種以上; 或所述的疏水改性劑為帶有長鏈脂肪烴和反應官能團的單體,進一步優選為烯基丁二酸酐和烷基烯酮二聚體中的一種或一種以上。
7.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述的潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、油酸醯胺、芥酸醯胺、石蠟或聚乙烯蠟中的一種或一種以上。
8.根據權利要求1所述的全生物降解母粒,其特徵在於:所述抗氧劑為四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酸酯、2-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或三(2.4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或一種以上; 或所述填料為碳酸鈣、高嶺土、二氧化硅、雲母、蒙脫土、粘土、鈦白粉、滑石粉等中的一種或一種以上,粒徑優選1250目-8000目,進一步優選2000-3000目。
9.一種權利要求1-8中任一所述的全生物降解母粒的制備方法,其特徵在於:包括如下步驟: (1)將澱粉、聚(對苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯、填料進行乾燥處理; (2)按上述配比稱取以下重量份的各組分原料:澱粉70-95份、聚(對苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯5-30份、增塑劑30-50份、相容劑0.5-3份、引發劑0.05-2份、疏水改性劑0.5-5份、潤滑劑0.1-0.6份、抗氧劑0.1-0.5份、填料0_20份;將上述原料於高混機中混合均勻; (3)將步驟(2)混合均勻的原料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混,擠出、拉條、造粒。
10.根據權利要求9所述的制備方法,其特徵在於:所述的步驟(1)中澱粉、聚(對苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯、乾燥溫度為60-80°C,乾燥時間為6-24h ;填料的乾燥溫度為100-120°C, 時間為5-10h ;乾燥設備為真空烘箱或鼓風烘箱; 或所述的步驟(3)中雙螺桿擠出機為同向或異相雙螺桿擠出機,擠出溫度為90-160°C,螺桿轉速60-300rpm,螺桿長徑比L/D為40-
❹ 聚乳酸的市場應用
PLA有很多的應用,可以在擠出、注塑、拉膜、紡絲等多領域應用,具體如下: 擠出級樹脂是PLA的主要的市場應用,主要用於大型超市裡新鮮蔬果包裝,該類包裝已成為歐洲市場鏈中的重要一員;其次用於一些宣揚安全、節能、環保的電子產品包裝上。在這些用途中PLA高透明度、高光澤度、高鋼性等優點體現得淋漓盡致,已經是PLA應用的主導方向。另外,擠出級樹脂在園藝上的應用也開始獲得重視,在斜坡綠化、沙塵暴治理等領域已有所應用。
然而,PLA的擠出加工卻並非易事,僅適合在一些先進的PET擠出成型機上進行加工,且擠出片材的厚度一般只在0.2-1.0mm范圍。加工過程對水 份含量及加工溫度尤其敏感,擠出加工時,一般要求其水份含量要小於50PPM,這對設備的乾燥系統和溫控系統又提出了新的要求。加工過程中,如果沒有適宜的結晶設備,邊料的回收也是一大難題,這也正是市場上有大量PLA邊角料在流通的原因。 在PLA的注塑的市場應用中,較為廣泛的是改性後的樹脂。盡管純PLA有著高透明度、高光澤度等優點,但是其硬而脆、加工難度大且不耐熱等缺點影響了它在注塑方面的應用。當然,化學、塑料工業界都一直致力解決這些問題。例如,利用BPM-500這種添加劑可以提高PLA的沖擊強度;加入少量一種名為Biomax Strong的乙烯基共聚物可以改進 PLA的韌性;與另一種生物降解樹脂PHA共混可以改善PLA的一些性能;另外,日本的科學家們則開發出了一種添加紙漿的耐熱PLA樹脂。通過以上一些方式改性後的聚乳酸製品犧牲了透明性,但是卻改進了聚乳酸在耐熱性、柔韌性、抗沖性等方面的缺陷,提高了其加工難易程度,因此應用范圍也得到了拓展。在海正的注塑級樹脂銷售中大約有70%為改性聚乳酸。
而整體上,相對高昂的成本是阻礙PLA在注塑市場上廣泛應用的最大原因。雖然純樹脂通過填充改性可以降低一些成本,但是在保證其性能的前提下,這一措施的作用也有限,如果需要在全生物降解這一前提之下改善PLA性能上的缺陷,比如耐熱性能,成本則更高。 雙向拉伸膜是目前為止應用最成功的PLA膜,經過雙向拉伸並熱定型的PLA膜耐熱溫度可提高到90℃,正好彌補了PLA不耐高溫這一缺陷。通過對雙向拉伸取向及定型工藝的調整,還可以控制BOPLA膜的熱封溫度在70~160℃。這一優勢是普通BOPET所不具備的。另外,BOPLA膜透光率達到94%,霧度極低,表面光澤度也非常好,該類膜可用於鮮花包裝、信封透明窗口膜、糖果包裝等等。
PLA無紡布中已經有應用的是紡粘無紡布,因為中國限塑令的實施,這一無紡布在用於購物袋的製作上較為熱門。而吹膜、淋膜這兩個領域則因為PLA本身的一些特性缺陷,應用情況還在進一步探索中,一些成功的應用案例是將PLA改性後使用。 為了節省石油資源同時減少地球溫室效應,進一步拓展由可再生的生物資源製造而來的聚乳酸的應用領域,日本許多公司對PLA在電子電器領域的應用進行了深入研究並取得了卓越的成效。
日本NEC公司筆記本電腦部件材料
日本NEC公司開發了以高性能的PLA/KENAF復合材料,它是經過改性後的PLA,其改善PLA的耐沖性、耐熱性、剛性和阻燃性。應用於2004年9月出售的「LaVie T」型手提電腦部件,2005年進一步推廣應用於「LaVie TW,VersaPro」型電腦部件。
日本富士通公司的筆記本電腦機殼材料
2002年日本富士同公司在上市的「FMV-BIBLO NB」系列筆記本電腦的紅外線接收部分採用了質量0.2的純聚乳酸配件。在2005年富士通春季款筆記本電腦「FMV-BIBLO NB80K」的機殼中,全部採用由日本富士通公司、日本富士通研究所和日本東麗公司3家公司共同開發的PLA/PC合金,機殼重約600G,PLA含量在50%左右。與採用石油類樹脂相比,僅機殼一項就能節約1L左右的使用用量。整個產品的生命周期中二氧化碳的排放量方面,對回收的樹脂進行熱循環處理時,可比現有樹脂減少約15%。富士通最新款式筆記本電腦其外殼整體的93%幾乎都採用了PLA樹脂。
手機部件及機殼材料
NTT DoCoMo和索尼愛立信移動通訊公司於2005年4月試制了在機殼中採用PLA的手機。該樣機子啊140G的自量中有22GPLA樹脂。2005年5月,NTT DoCoMo在市場售的「premini-ⅡS」手機中的1個按鈕採用PLA樹脂。2006年富士通、富士通研究所和東麗聯合開發成功了耐沖擊性相當於PLA1.5倍的PLA/PC合金,並用於手機外殼等部件。
日本索尼公司DVD影碟機殼材料
日本SONY公司2002年上市的「MVP-NS999ES」型DVD影碟機前面板採用了PLA材料,該公司與三菱樹脂進一步研製出了無機物阻燃PLA材料,其中PLA含量為60%左右。該材料在2004年秋上市的「DVP-NS955V」型及「DVP-NS975V」型DVD影碟機前面板採用。通過改性後的PLA的強度與ABS樹脂相當。同時通過改變調配添加物和加工條件,可以使用一般的射出成型機,成型效率與普通塑料一樣。
光碟碟片
2003年9月三洋Mavic Mcdia和三井化學公司聯合開發採用PLA為底板材料製造的面向音樂CD、VCD和CD-ROM碟片「MildDisc」。其稱1個玉米棒難生產10張CD碟片。該公司開發出了高速而精密地轉印CD模型技術,通過嚴格模具溫度調節和對離子劑的改進,生產了固化速度慢的聚乳酸CD碟片。通過使用生物降解樹脂能夠解決現有CD碟片廢棄時對環境造成的污染。PLA在燃燒時所消耗的能量比PC燃燒時所消耗的能量要少,從而減少二氧化碳的排量。若採用填埋方式,PLA在2-5年就能快速地生物降解,而PC則半永久地殘留在土壤中。
富士通公司的LSI包裝帶
2005年2月,富士通和富士通研究所聯合開發了以PLA為原材料、面向手機的LS包裝帶。該產品的生命周期評測表明,在周期中全體CO2的排放量減少11%,製造過程中能量消耗少18%。經過提高PLA強度和抗靜電及尺寸穩定性改良後,其撕裂強度和壓縮強度時PC制備材料的兩倍以上,拉伸強度大約是1.5倍,耐折強度接近2倍,抗沖擊強度和剝離強度也達到了製品所需要性能的要求。 生物醫葯行業是聚乳酸最早開展應用的領域。聚乳酸對人體有高度安全性並可被組織吸收,加之其優良的物理機械性能,還可應用在生物醫葯領域,如一次性輸液工具、免拆型手術縫合線、葯物緩解包裝劑、人造骨折內固定材料、組織修復材料、人造皮膚等。高分子量的聚乳酸有非常高的力學性能,在歐美等國已被用來替代不銹鋼,作為新型的骨科內固定材料如骨釘、骨板而被大量使用,其可被人體吸收代謝的特性使病人免收了二次開刀之苦。其技術附加值高,是醫療行業發展前景的高分子材料。
❺ PBAT是什麼材料
PBAT屬於熱塑性生物降解塑料,是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物專,兼具PBA和PBT的特性屬,既有較好的延展性和斷裂伸長率,
也有較好的耐熱性和沖擊性能;此外,還具有優良的生物降解性,是生物降解塑料研究中非常活躍和市場應用最好降解材料之一。
(5)聚乳酸改性PBAT膜用樹脂擴展閱讀
聚乳酸(PLA)
美國Natureworks公司在完善聚乳酸生產工藝方面做了積極有效的工作,開發了將玉米中的葡萄糖發酵製取聚乳酸,年生產能力已達1.4萬噸。日本UNITIKA公司,研發和生產了許多種製品,其中帆布、托盤、餐具等在日本愛知世博會被廣泛使用。
中國產業化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(規模5000千噸/年生產線),正在中試的單位有上海同傑良生物材料有限公司、江蘇九鼎集團等。
聚羥基烷酸酯(PHA)
國外實現工業化生產的主要為美國和巴西等國。國內生產單位有天津國韻生物材料有限公司(規模1萬噸/年)[4]、寧波天安生物材料有限公司(規模2千噸/年),正在中試的單位有江蘇南天集團股份有限公司等。
❻ 聚乳酸樹脂
聚乳酸(PLA)是以生物質澱粉為原料,經高技術制備的可生物降解高分子材料。PLA具有優異的回生物降解性,廢棄後兩答年內能被土壤中的微生物完全降解,生成CO2和H2O,對環境不產生污染。PLA具有良好的機械加工性能,能夠勝任大部分合成塑料的用途.
❼ 聚酯樹脂與聚乳酸的關系
首先,單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的版權-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸(polylactic acid)。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,也稱為聚丙交酯,屬於聚酯家族。
其次,聚酯樹脂(polyester resin )是不飽和聚酯膠粘劑的簡稱。主鏈中含有-CH匉CH-雙鍵的一種線型結構(見線型高分子)聚酯樹脂,能與烯類單體,如苯乙烯、丙烯酸酯、乙酸乙烯酯等混合後,在引發劑和促進劑的作用下,於常溫下聚合成不溶、不熔產物。不飽和聚酯的英文縮寫為UP。 主要用於生產卷材塗料。
最後,因為聚乳酸經過了-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,生成了酯基,也應該屬於聚酯的一類。而聚酯樹脂也是屬於聚酯類物質。兩者同屬於聚酯家族。
最後,期待高手指正。
❽ pbat與pla的區別
與PBS相類似的產品主要有聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯(以下簡稱PBSA)、聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(以下簡稱PBAT)、聚乳酸(以下簡稱PLA)等。PBSA的斷裂伸長率較好,但熱變形溫度在65℃左右;PBAT的成膜性能良好,一般用於吹膜,但其熱變形溫度在50~55℃左右,且價格昂貴。與它們相比,PBS的產品具有較好的耐溫性能,可以使用的溫度區間是-30~100℃,能夠耐沸水溫度,應用范圍更廣泛,更便於在如海運、較熱環境下的儲存、運輸和使用;和PLA相比,PBS的韌性和耐溫性優於PLA,但硬度和透明度不如PLA,這兩種產品在機械性能方面各有擅長。但在應用領域、加工性能、儲存等方面,PBS具有明顯優勢:
(1)PBS軟化點高,應用領域比PLA廣泛聚乳酸(PLA)是一種化學合成的脂肪族聚酯,其軟化點較低,僅為58℃,而PBS軟化點可達101℃,PBS可以使用的溫度區間是-30~100℃,能夠在沸水環境中應用,而PLA由於軟化點的限制,應用領域受到一定的制約。
(2)PBS具有非常優異的加工性能,比PLA更易於加工加工性能的差別是PLA和PBS最大差別之一,PBS具有非常優異的加工性能,可以在目前普通聚烯烴加工設備上直接推廣加工,適應注塑、擠出、吸塑等各種常規和特殊的加工方法。而PLA的加工條件苛刻,適應性差,不僅需要苛刻的加工環境(乾燥環境),還需要專門改造的加工設備。
(3)PBS製品比PLA製品易於貯存PBS是典型的生物降解材料,只有接觸到足夠的微生物才會發生降解,因此在日常的存貯過程中,只要不直接接觸富含微生物的土壤、自然水體,就可以長期存貯,不會發生降解。PLA是典型的水解降解高分子材料,因此存貯過程需要苛刻的乾燥環境,材料必須鋁塑包裝,而且存貯期不能超過2年,在非密封包裝時,存貯期不超過6個月,50℃條件下更是只有幾個小時的存放時間。因此,PLA製品的貯存成本較高。