专利名称：一种聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物及其制备方法。
聚羟基羧酸脂(PHA)是一种可生物降解的热塑性的塑料，既可以用生物发酵法，也可以用化学合成法来制备；可以用传统的塑料加工方法制成膜、注塑制品、泡沫制品以及挤出成型；可在土壤、海水中完全生物降解，在光照及微生物存在下降解速度加快，不污染环境；同时具有优异的生物相容性，是药物缓释控释、手术缝合线、骨科手术固定等方面的理想材料。因为上述特点，PHA在农业，医药，食品包装领域具有广阔的前景。但是多数PHA产品，特别是PHB，HV含量较低的PHBV，其结晶度高，脆性大(Polymer，1992，33(15)，3295-3297)，冲击强度低，从而限制了它的广泛使用。尽管可以通过提高共聚第二单体的含量改变分子链的结构，降低结晶度，从而提高其韧性，但是共聚第二单体含量的提高会使得产品的结晶速度变得非常慢，并且生产费用昂贵。另一种更有效、更经济的方法是通过和适宜的价格较低的聚合物或小分子化合物进行共混来改性。WO9428048A1报道了一种提高PHA性能的加工方法，主要是通过加入有效的助剂来实现。
聚丙撑碳酸酯是一种脂肪族聚碳酸酯，最早是由日本的井上祥平合成出来的(Makromol.Chem.，130，210(1969))，热机械分析结果表明它是一种非晶聚合物(J.Appl.Polym.Sci.，18，1575(1974))，玻璃化温度较低，在35℃左右，比通常的室温只高10度左右，因此很难单独作为塑料使用，一般作为橡胶或塑料的一种改性剂使用。中国专利CN1176269和CN1239110报道了聚丙撑碳酸酯加入到丁苯橡胶中有明显的补强效果。中国专利CN1058408、CN1239721、CN1232051分别报道了聚丙撑碳酸酯对丁晴橡胶、三元乙丙橡胶、天然橡胶的改性效果。这些工作都只是聚丙撑碳酸酯作为橡胶的补强剂使用。
针对聚羟基烷酸酯因结晶度高导致脆性大的缺点，选用非晶的聚丙撑碳酸酯，配合增塑剂、抗氧剂和成核剂，再与聚羟基烷酸酯进行复合，改善聚羟基烷酸酯结晶度，从而得到综合力学性能较好、具有较高韧性的复合物。
本发明提供的一种聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物具体组成为由重量份数100份的一种或多种聚羟基烷酸酯、10-100份的聚丙撑碳酸酯、5-50份的增塑剂、1-3份的抗氧剂和1-4份的成核剂组成。
其中聚羟基烷酸酯(PHA)的结构为 当m＝1，R为甲基时，PHA是常用的聚羟基丁酸酯PHB；当m＝1，R为甲基和乙基时，PHA为羟基丁酸酯和羟基戊酸脂共聚物(PHBV)；当m＝1，R为乙基时，PHA是常用的聚羟基戊酸酯PHV；PHA由生物发酵法或化学合成制备；增塑剂为邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、葵二酸酯、己二酸酯、磷酸酯、含有2-10个碳原子的乙二醇的低聚物或1，2丙二醇碳酸酯，其中酯基为C1-C12的烷基；抗氧剂为四[3-(3′，5′-二叔丁基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)或双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂618)；成核剂为陶土、膨润土或苯甲酸钠。
工艺过程如下将聚羟基烷酸酯配合聚丙撑碳酸酯、增塑剂、抗氧剂、成核剂先在高速混合机中进行预混合，然后将混合好的材料加入到密炼机中，在120-170℃、50转的条件下混合5分钟，再迅速在120-170℃的开炼机上拉出片材，冷却后的片材再用切力机切成粒料。或者预混合后直接用双螺杆挤出机或单螺杆挤出机进行挤出造粒得到复合物。挤出机的温度设定为加料段50-120℃，混合段温度为100-150℃，塑化段温度为120-170℃，挤出温度为100-160℃。
本发明利用了聚丙撑碳酸酯的非晶性特点，配合增塑剂，来改善聚羟基烷酸酯的韧性，复合物具有优良的综合力学性能，克服了聚羟基烷酸酯因结晶度高导致脆性大的缺点，将聚丙撑碳酸酯作为增韧剂使用，拓宽了其应用范围，加工助剂的原料易得，加工工艺简单，利用复合技术，降低了产品的成本。
权利要求
1.一种聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物，其组成为重量份数100份的一种或多种聚羟基烷酸酯、10-100份的聚丙撑碳酸酯、5-50份的增塑剂、1-3份的抗氧剂和1-4份的成核剂；其中聚羟基烷酸酯的结构为 当m＝1，R为甲基时，聚羟基烷酸酯为聚羟基丁酸酯；当m＝1，R为甲基和乙基时，聚羟基烷酸酯为羟基丁酸酯和羟基戊酸脂共聚物；当m＝1，R为乙基时，聚羟基烷酸酯为聚羟基戊酸酯；增塑剂为邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、葵二酸酯、己二酸酯、磷酸酯、含有2-10个碳原子的乙二醇的低聚物或1，2丙二醇碳酸酯，抗氧剂为四[3-(3′，5′-二叔丁基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯；成核剂为陶土、膨润土或苯甲酸钠。
2.如权利要求1所述的聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物，其特征在于增塑剂为邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、葵二酸酯、己二酸酯或磷酸酯中的酯基为C1-C12的烷基。
全文摘要
本发明属于一种聚羟基烷酸酯与聚丙撑碳酸酯的复合物及其制备方法。将重量份数100份的一种或多种聚羟基烷酸酯、10－100份的聚丙撑碳酸酯、10－100份的增塑剂、1－3份的抗氧剂、1－4份的成核剂先进行预混合，然后在聚羟基烷酸酯的熔融温度下进行混合造粒得到该复合物。该复合物综合了聚羟基烷酸酯和聚丙撑碳酸酯的优点，改善了聚羟基烷酸酯的脆性，具有良好的综合力学性能。
文档编号C08L69/00GK1436812SQ03105020
公开日2003年8月20日 申请日期2003年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者彭树文, 董丽松 申请人:中国科学院长春应用化学研究所