促进和控制聚合物的降解的方法和系统的制作方法

促进和控制聚合物的降解的方法和系统的制作方法
【专利摘要】提供了用于根据最终应用和环境条件制备、工程化和加工降解促进聚合物的系统和方法。该系统和方法包括将降解促进剂结合、共混和混配到聚合物材料中。该降解促进的聚合物材料可以被模塑来产生所需的最终产品，在最终产品暴露于特定应用环境时，该降解促进的聚合物的降解速率与不具有结合的降解促进剂的投入聚合物的降解速率相比较可以被增强。
【专利说明】
促进和控制聚合物的降解的方法和系统
技术领域
[0001] 本公开大体涉及用于促进和控制聚合物的降解的方法和系统。具体而言，本公开 涉及在聚合物的应用寿命周期内和应用后寿命周期内促进和控制该聚合物的降解的方法 和系统。
【背景技术】
[0002] 石油是当前用于生产聚合物的主要化学原料。来源于这一商品的塑料是来自于不 可持续的来源，并且在填埋中在生物可降解性或可堆肥性上无法满足社会、政治、法规以及 环境要求。

【发明内容】

[0003] 本发明提供了用于促进和控制聚合物的降解的方法和系统。具体而言，提供了用 于在聚合物的应用寿命周期内和应用后寿命周期内促进和控制该聚合物的降解的方法和 系统。
[0004] 具体来说，本文描述的方法和系统涉及根据所需最终应用和环境条件通过将一种 或多种降解促进剂和其他投入物结合到可降解聚合物中、与之混合、用所述一种或多种降 解促进剂和其他投入物对其进行加工、与之共混和/或与之混配来制备降解增强的聚合物 和聚合物材料(在本文中被称为"一种降解促进的聚合物"或"多种降解促进的聚合物"）。当 暴露于特定应用环境时，降解促进的聚合物的降解速率与投入的没有结合试剂的可降解聚 合物的降解相比较可以被增强。
[0005] 降解促进的聚合物可以各种形式产生：例如，它们可以中间体形式例如球粒或薄 片产生;它们可以被挤出为最终产品，例如凝胶、涂层、薄膜、丝线或胶粘剂;或它们可以通 过压模挤出或挤出到模具中以产生最终制品，如板或其他结构构件。降解促进的聚合物的 中间体形式(球粒、薄片或其他形式)可以通过模塑、成形或加工(例如，热压成形、吹塑、挤 出或注塑等）的各种其他方法来利用，以产生最终产品，例如注塑制品（例如，塑料刀具、园 艺栽培器皿等），薄膜，瓶子或挤出制品。本文描述的实施方案允许合理利用各种投入物和 工艺来制备和工程化降解促进的聚合物，以使得降解促进的聚合物可以根据目标应用要求 及其给定环境条件来降解。该投入物可以包括例如可降解的聚合物、蛋白质或其他聚合物 材料，降解促进剂，填料，改性剂以及其他组分(如滑爽剂、UV稳定剂、润湿剂、抗冲击改性剂 等）。具有促进的降解特性的这些降解促进的聚合物可以适用于例如水性或非水性环境、堆 肥堆积物或常规被润湿和/或暴露于阳光中并且需要有改善的、可编程的或受控制的降解 周期的任何环境。
[0006] 本文描述的实施方案可以提供用于材料、产品和包装的聚合物，这些材料、产品和 包装促进和满足更为环境友好的聚合物的可持续性策略。此外，本文描述的实施方案提供 多种行业中要求的可降解性。本文描述的实施方案提供对于指定环境中的最终应用满足行 业可降解性要求的聚合物，并且这些聚合物是所需的。因此，促进和控制聚合物的降解可以 是有用且有益的。
[0007] 本文描述的实施方案能够促进、增强或控制许多聚合物(在本文中被称为"可降解 聚合物"）的降解速率。例如，许多可降解聚合物含有酯键，并且当这些键断裂时，该材料降 解。可降解聚合物可以包括:例如聚乳酸(PLA);聚羟基链烷酸(PHA)聚合物，其包括例如聚 羟基丁酸酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)等；以及其他聚酯，包括例如聚丁烯琥珀酸(PBS)等。一些 可降解聚合物可以通过有机原料(如玉米）的生物转化来产生并且其他聚合物可以是基于 石油的，并且另外的其他聚合物可以是两者的组合。
[0008] 天然存在的填料例如有机纤维以及一些无机填料例如碳酸钙和硫酸钙(两者都可 以是可生物降解的）可以混配到可降解聚合物（例如PHA和/或其他聚酯）中，以改进可降解 聚合物或降解促进的聚合物的机械特性或热特性。
[0009] 本文描述的实施方案还涉及根据其最终应用要求和环境条件来制备、工程化、加 工和/或混配降解促进聚合物。更确切地说，本文描述的实施方案涉及根据最终应用要求和 环境条件来将可降解聚合物与降解促进剂共混和混配在一起，所述降解促进剂被设计为促 进所得降解促进的聚合物的降解。另外，本公开涉及通过利用可以被改性的可降解聚合物 来促进和控制降解促进的聚合物的降解。应理解，可降解聚合物和所得降解促进的聚合物 两者都可以是聚合物的共混物、聚合物和蛋白质的共混物、包含键合的聚合物和非聚合物 材料的混杂材料、和/或上述任何项的复合物。
[0010] 在一些实施方案中，为了满足加工需要以及预期应用或适用环境条件的物理和/ 或降解要求的目的，可降解聚合物可以例如通过将它们与其他聚合物、填料或添加剂共混 和/或组合来改性。另外，本文描述的实施方案结合使用可能改性或不改性或者增容或不增 容的填料。这类填料可以是无机填料(例如，碳酸钙、玻璃等)或有机填料(例如，木材、亚麻、 大麻、禽类羽毛以及其他有机材料）。
[0011] 在一个实施方案中，降解促进的聚合物材料可以被工程化来用于温度高于例如约 22°C的环境以及潮湿环境，例如园艺栽培器皿，其中降解促进的聚合物的降解可以在其首 次使用时开始并且在将植物种植到地里时加速。
[0012] 在另一个实施方案中，降解促进的聚合物材料可以被工程化来充当承压防潮材 料，所述承压防潮材料被要求在水性流体或酸性盐水流体中在例如约60°C的温度下，在例 如约21天内，降解例如约90%，其中该降解在与环境首次接触时开始。
[0013] 在另一个实施方案中，降解促进的聚合物材料可以被工程化来通过在其上涂布降 解促进的聚合物来减少金属的生物污垢。该降解促进的聚合物还可以用于其他应用，例如 作为保护性涂层或薄膜，其在水性或潮湿环境中的降解时间短于非降解促进的聚合物。
[0014] 本文描述的方法和系统可以允许通过结合、加工、混配或共混一个或多个类型和 量的投入物(包括，例如可降解聚合物、降解促进剂、可以影响降解速率的其他聚合物或聚 合物材料、填料和/或添加剂)来工程化降解促进的聚合物，所述投入物可以被选择为能实 现降解促进的聚合物的所要求的或所需的物理、化学或其他特性，并且可以满足所述应用 的环境、降解和其他要求或条件。
[0015] 另外，可降解聚合物与降解促进剂的混配可以通过利用连续混配/挤出工艺例如 双螺杆混配机/挤出机来实现。
[0016] 另外，对于混配可降解聚合物与降解促进剂的连续工艺，可以管理该混配的合适 的方式、顺序、步骤和控制以在不分解降解促进剂的情况下实现降解促进剂的，尤其是，均 勾的分布和分派(disbursement)。可以使得降解促进剂在可降解聚合物的整个聚合物结构 中进行紧密接触，以便更好地控制降解。可降解聚合物与降解促进剂之间的这种紧密接触 可以提高所得降解促进的聚合物的降解速度。例如，可以减少降解(例如含有酯键的聚合物 的水解)所需要的活化能。
[0017] 在一个实施方案中，将可降解聚合物与适当的量和类型的降解促进剂例如酸性部 分混配，以获得降解促进的聚合物。
[0018] 在一些实施方案中，其中可以添加降解促进剂的可降解聚合物可以包括例如PHA 聚合物，包括例如聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)。
[0019] 在一些实施方案中，其中可以添加降解促进剂的可降解聚合物可以包括例如其他 可降解酯聚合物，例如聚丁二酸丁二酯和聚己酸内酯。
[0020] 在一个实施方案中，降解促进剂可以与针对特定物理特性而共混的两种或更多种 可降解聚合物(例如PHA聚合物）的共混物混配。该共混物可以包括例如聚乳酸和聚乙醇酸 共混物、聚乳酸和聚羟基丁酸酯共混物、具有不同基础聚合物特性的聚乳酸聚合物的共混 物等。
[0021] 在一个实施方案中，降解促进剂可以混配到至少一种可降解聚合物和至少一种不 可降解聚合物的共混物中，以使得在完成降解过程之后，不可降解聚合物的基质可以保持 完整。
[0022]在一个实施方案中，降解促进剂可以是结合到可降解聚合物中的酸性部分，所述 可降解聚合物例如包括酯键的聚合物，例如PHA或酯聚合物，所述酸性部分可以提高降解速 度，例如在与水直接接触的环境条件中，或在潮湿条件以及例如约22°C至约160°C的温度范 围内通过酸催化的对可降解聚合物酯键的侵蚀来水解。
[0023]在一个实施方案中，不可降解聚合物薄膜可以夹在降解促进的聚合物的保护性涂 层中，以使得所夹材料与水接触时，该涂层降解，从而使内部薄膜暴露出来。保护性涂层可 以涂布例如可用于电解活化的水生成器的阳离子交换膜(CEM)的两侧。利用这种降解促进 的材料可以允许在组装前不去除保护性薄膜/涂层的情况下组装电解装置和CEM材料，否则 就可能要求在组装时去除保护性薄膜并且将CEM维持在水性环境中以维持其完整性。
[0024] 在一个实施方案中，用于促进可降解聚合物(例如PHA和其他可降解酯聚合物）的 降解的降解促进剂可以包括低分子量有机酸。该低分子量有机酸可以包括例如甲酸、乙酸、 草酸、琥珀酸等。
[0025] 在一个实施方案中，用于促进可降解聚合物降解的降解促进剂可以包括路易斯 酸，例如由常用盐例如硫酸盐(硫酸铜)或氯化物(氯化锌)递送的Cu 2+、Zn2+、Mg2+等。
[0026] 在一个实施方案中，用于促进可降解酯聚合物降解的降解促进剂可以包括有机金 属材料例如四丁氧基钛等递送的路易斯酸。
[0027] 在一个实施方案中，可降解聚合物和降解促进剂例如用于降解促进的酸性部分可 以被混配，其中添加的酸性部分的重量可以是例如降解促进的聚合物重量的约5 %至约 25% 〇
[0028] 在一个实施方案中，降解促进剂可以是UV增强剂，例如锐钛矿氧化钛等。可降解聚 合物可以是乙烯基化合物，例如聚氯乙烯，其中可以在紫外线(UV)辐射的存在下促进降解。
[0029] 在一个实施方案中，UV降解促进剂例如氧化锌可以与具有烯烃的可降解聚合物 (例如聚丙烯)共混。在酸性环境中，可降解聚合物可以通过光催化引起的氧化来降解。
[0030] 在一个实施方案中，UV降解促进剂可以添加到另一种降解促进剂例如酸性部分 中。
[0031] 在一个实施方案中，降解促进剂可以是过氧化物，并且可降解聚合物可以包括烯 烃，例如聚丙烯，其中降解可以作为氧化的结果来促进。
[0032] 在混配工艺的一个实施方案中，降解促进剂与可降解聚合物共混。可以抽空或完 全挥发掉(de-vo lati zed)任何残余的水。所得降解促进聚合物可以通过例如挤出机来挤 出。
[0033] 在混配工艺的一个实施方案中，将酸性降解促进剂与可降解聚合物例如PHA或其 他酯聚合物共混。可以抽空或完全挥发掉(de-volatized)任何残余的水。所得降解促进聚 合物可以通过例如挤出机来挤出。
[0034] 在一个实施方案中，混配和挤出的降解促进的聚合物可以为用于其他模塑或成形 工艺中的球粒或薄片的中间体形式，所述模塑或成形工艺可以包括例如热压成形、注塑、挤 出等，以用于产生最终产品，例如模塑制品、薄膜和瓶子。
[0035] 在一个实施方案中，混配的降解促进聚合物可以例如通过压模来挤出以产生具有 例如结构构件形式的所得最终产品。
[0036] 在一个实施方案中，混配降解促进聚合物可以被挤出为最终产品，所述最终产品 是凝胶或液体，如胶粘剂和涂层。
[0037] 在混配工艺的一个实施方案中，可降解聚合物可以通过皂化(例如通过添加烧碱） 来改性。改性的聚合物可以被完全挥发。完全挥发的聚合物可以与降解促进剂（例如酸部 分)共混。在挤出和粒化之前，共混的混合物可以被抽空来去除任何残余的水。PHA聚合物可 以是例如聚乳酸(PLA)，其可以包括多于一个分子量的PLA1LA可以通过添加烧碱(例如氢 氧化钠)来皂化/改性以实现不同的均分子量。皂化的/改性的PLA可以被完全挥发。完全挥 发的PLA可以与降解促进剂共混。该酸部分可以是有机酸，例如琥珀酸。该酸部分还可以是 路易斯酸，例如硫酸铜。然后PLA和酸部分共混的混合物可以通过压模挤出并且进行粒化。
[0038] 在一个实施方案中，降解促进聚合物或如上所述的降解促进改性聚合物可以与一 种或多种无机或有机填料混配，其中填料可以进一步被增容以产生其复合物。
[0039] 在一个实施方案中，填料可以是无机材料，例如碳酸钙、Ti02、玻璃等。
[0040] 在一个实施方案中，填料本质上可以是有机的，例如禽类羽毛、纤维(例如，大麻、 木材、亚麻、其他生物基纤维等)等，它们可以提供所需的物理特征，同时降低成本，并且辅 助作为降解促进聚合物的质量的减少的结果的降解促进聚合物的降解。
[0041] 在一个实施方案中，与降解促进的聚合物混配的填料的重量可以是，例如，降解促 进的聚合物的重量的约5%至约65%。降解促进剂的重量可以是例如降解促进的聚合物的 重量的约5 %至约25 %。
[0042]在一个实施方案中，填料按重量计可以是降解促进的聚合物的约5%至约80%。降 解促进剂按重量计可以是，例如，降解促进的聚合物的约2%至约50%。作为可以在二次工 艺中稀释的浓缩物的一种材料的母料可以被产生并且之后按二次工艺中的母料的重量计 用相同的或其他聚合物浓度降低(稀释)至少2倍。
[0043] 在一个实施方案中，有机填料可以被增容并且与可降解聚合物和降解促进剂混 配。有机填料和增容剂可以被投入混配机以供混配。可以将增容的填料抽空并完全挥发掉 以去除水分和挥发物。之后，可降解聚合物和降解促进剂可以被投入并且与增容的填料混 配。可以根据需要将所得材料进一步抽空并完全挥发掉以去除水分和挥发物，并且产生降 解促进的增容的复合聚合物。
[0044] 在一个实施方案中，增容过程可以包括将马来酸添加到填料(例如木纤维）中以产 生增容的木材。之后可以抽空任何未使用的马来酸和水。增容的填料可以与待共混在一起 的可降解聚合物和降解促进剂混配，并且之后将它们抽空以去除任何残余的水。
[0045] 在混配工艺的一个实施方案中，可降解聚合物例如PHA聚合物可以通过皂化例如 通过添加烧碱来改性。改性的聚合物可以被完全挥发掉。降解促进剂例如酸性部分可以与 改性的聚合物共混。可能已被增容的填料可以馈送和共混到共混的改性的可降解聚合物 中。
[0046] 在一个实施方案中，其他添加剂可以在工艺期间的合适时间与可降解聚合物或其 复合物共混或混配。添加剂可以包括例如抗冲击改性剂、UV稳定剂、UV增强剂、抗氧化剂、增 塑剂、润湿剂等。
[0047] 在一个实施方案中，添加剂可以与可降解聚合物或其复合物共混或混配，以使得 在降解之后，酸或其他材料可以被释放以对降解促进聚合物或其环境提供进一步的影响， 如降解促进的聚合物周围或与其接触的材料的降解、溶解或转化。
[0048] 在一个实施方案中，降解促进的聚合物、共混的降解促进聚合物或其复合物可能 经受含有水或酸性盐水溶液以及碳酸盐的环境，在所述环境中，降解促进的聚合物的降解 通过水解进行，释放足够强度的酸以起中和作用并且因此促进碳酸盐的溶解。这在石油和 天然气工业中可能是特别有用的。例如，工程化的承压防潮降解促进的聚合物可能被要求 能够在水性流体或酸性盐水流体中在约60 °C的温度下在21天内或在100 °C的温度下在约21 天内降解约90%。降解可以在与环境的第一次接触时开始。在降解促进聚合物的降解之后， 将释放所得酸，所述酸将中和和促进油井的钻探中所利用的碳酸盐(泥饼)的溶解。
【附图说明】
[0049] 图1示出根据一个实施方案的用于生产降解促进的聚合物的系统；
[0050] 图2示出根据一个实施方案的用于生产降解促进的聚合物的工艺图；
[0051] 图3示出根据一个实施方案的生产降解促进的聚合物共混物的工艺图；
[0052]图4示出根据一个实施方案的用于生产降解促进的改性聚合物的工艺图；
[0053]图5示出根据一个实施方案的生产降解促进的聚合物复合物的工艺图；
[0054]图6示出根据一个实施方案的利用增容的填料生产降解促进的聚合物复合物的工 艺图；
[0055] 图7示出根据一个实施方案的用于生产降解促进的改性聚合物复合物的工艺图；
[0056] 图8示出根据一个实施方案的基于石油基聚合物生产降解促进的聚合物的工艺 图；
[0057]图9a示出根据一个实施方案的PHA聚合物随时间降解的函数；
[0058]图9b示出根据一个实施方案的在不同水温下PHA聚合物随时间降解的函数;和
[0059] 图9c示出根据一个实施方案的添加了降解促进剂的两种不同分子量的PLA的pH随 时间的变化情况。
【具体实施方式】
[0060] 在以下详细描述中，参考附图和试验数据，它们形成本文的一部分并且其中通过 图示示出了可以实践本文描述的方法和系统的【具体实施方式】。对这些实施方式做了充分详 细的说明以使得本领域技术人员能够实践本文描述的系统和方法，并且应理解这些实施方 案可以组合或单独使用，或者可以使用其他实施方案，并且可以在不脱离本文描述的方法 和系统的精神和范围的情况下做出设计、实现方式和步骤的改变。以下详细描述提供实施 例以及从执行的实验获得的数据。
[0061] 本文描述的方法和系统被提供用于在聚合物的应用寿命周期和应用后寿命周期 期间促进和控制可降解聚合物的降解。
[0062] 还提供了用于通过合理选择投入物(例如，特定可降解聚合物、降解促进剂、填料 和/或其他添加剂)的类型和量来工程化降解促进的聚合物的实施方案，所述投入物可以影 响降解速率而不会使所得材料的物理特性或其他特性劣化，并且满足应用的环境、降解和 其他要求或条件。另外，可以管理可降解聚合物与降解促进剂的混配工艺的适当的方式、顺 序、步骤和控制以在没有分解降解促进剂的情况下尤其是实现降解促进剂的均匀分布和分 派，从而导致所述降解促进剂紧密接触整个聚合物结构，以用于更好地控制聚合物降解。聚 合物与降解促进剂之间的这种紧密接触通过减少降解所需要的活化能来提高降解的速度， 所述活化例如含有酯键的聚合物的水解。
[0063] 本文所使用的术语"投入物"或"多种投入物"被定义成为用于产生降解促进的聚 合物的添加剂或组分的任何投入材料、化学品、化合物或物质。所述投入物可以包括至少一 种可降解聚合物和降解促进剂，以及一种或多种改性剂(例如，烧碱部分）、填料、填料增容 剂、改性剂、抗冲击改性剂、润湿剂和滑爽剂、UV增强剂等。
[0064] 本文所使用的术语"聚合物"被定义为通常被称为"聚合的"任何大分子或大分子 系统，并且包括但不限于天然存在和合成产生的大分子、重复链和非重复链大分子、植物性 和动物性蛋白质以及可降解聚合物。
[0065] 本文所使用的术语"聚合物材料"被定义为一种或多种聚合物或者包含或含有聚 合物的其他材料，包括但不限于聚合物的共混物、共聚物、包含键合聚合物和非聚合物材料 的混杂材料、和/或它们的或包括前述任一项的复合物。术语"聚合物材料"还可以包括可降 解聚合物或降解促进的聚合物。
[0066] 本文所使用的术语"可降解聚合物"被定义为可以通过在其中添加一种或多种降 解促进剂来使降解加速的一种或多种聚合物或聚合物材料。可降解聚合物可以包括例如酯 基聚合物例如PHA、和/或烯烃例如聚丙烯。
[0067] 本文使用的术语"降解促进的聚合物"是指根据所需最终应用和环境条件已通过 以下方式工程化的所得材料(其可以包括一种或多种聚合物或聚合物材料）：通过本文描述 的方法和系统对可降解聚合物进行混配处理。
[0068] 如本文所使用的术语"工程化（engineer or engineering)"指根据应用要求和环 境条件通过合理选择投入物(如可降解聚合物、降解促进剂、填料、改性剂、和/或其他添加 剂或组分），以及加工参数和方法(包括方式、顺序、步骤以及控制)来制备降解促进的聚合 物，以实现所述降解促进的聚合物的物理特征和降解特征。
[0069] 术语"降解促进剂"和"促进剂"可以互换使用并且表示以下部分:所述部分与包括 可降解聚合物、聚合物共混物和/或复合材料的投入聚合物共混，以使得在所得材料经受适 当的环境条件时，降解促进剂可以使所得材料的降解以特定应用和环境条件所需要的速率 加速(与不具有降解促进剂的投入聚合物材料的降解速率相比较）。
[0070] 在一个实施方案中，当将酸性部分(例如琥珀酸）用作降解促进剂时，投入聚合物 的降解促进机制可以包括开始侵蚀羰基上的氢原子，然后在富含水的环境中，酯键发生后 续质子转移式断裂并且将醇和酸释放。例如，降解可以通过酯水解来进行。可以充当降解促 进剂的酸部分的实例可以包括例如低分子量有机酸，例如甲酸、乙酸、己二酸、草酸、琥珀 酸、和/或路易斯酸(例如，Cu 2+、Zn2+、Mg2+等），所述路易斯酸以常用盐例如硫酸盐和氯化物 或以金属离子的有机络合物(例如四丁氧基钛)来递送。
[0071] 在本文中可互换使用的术语"降解促进的聚合物"和"促进的聚合物"被定义为可 降解聚合物，所述可降解聚合物已根据其应用要求和环境条件与降解促进剂共混以控制和 加速聚合物的降解。
[0072] 术语"混配"、"共混"、"混合"、"组合"、"加工"和"结合"以及其变体和同义词可以 互换使用，并且如本文所使用被定义为可能是连续的且可能利用混配机/挤出机的工艺:将 含至少一种聚合物的各种投入物与添加剂如降解促进剂、改性剂、增容剂、填料、增塑剂、稳 定剂以及颜料均质共混和混合在一起;在材料混配之后，所述工艺可以挤出材料的中间体 形式如球粒或薄片，所述球粒或薄片将被利用在作为例如注塑或热压成形的另一种工艺中 以产生最终制品，可以挤出最终制品（例如，胶粘剂、涂层或凝胶)或者可以通过压模挤出材 料以产生最终制品，如结构构件。
[0073] 术语"聚羟链烷酸"指在本文中由首字母缩略词PHA表示且在本公开中可互换使用 的一类聚合物。聚乳酸和聚乙醇酸是PHA的实例。PHA的另外的实例包括聚羟基丁酸酯、聚羟 基戊酸酯和聚羟基己酸酯以及其共聚物，例如聚(乳酸_乙醇酸)共聚物、聚(羟基丁酸酯-羟 基戊酸酯)共聚物等。PHA具有以下通式结构：
[0075]其中n大于或等于零，并且其中R或R'可以是 [0076] 氢或烷基，如甲基、乙基等。
[0077] 本文所使用的术语"酯聚合物"被定义为在聚合物的主链中含有酯键的聚合物。酯 聚合物包括例如PHA，如PLA、PGA等，聚己酸内酯(PCL)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及通 过二醇和二酸的共聚作用形成的聚合物，例如聚丁二酸丁二酯、聚己二酸乙二酯等。
[0078] 如本文所使用的术语"烧碱"指包括例如氢氧化物(例如，氢氧化钠、氢氧化钾等） 或碳酸盐(如碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢盐等）的碱性部分，所述碱性部分用于通过碱性皂化来 使生物基聚合物(例如，PLA)改性。
[0079] 图1示出用于产生具有所需形式的降解促进的聚合物的混配和挤出系统100的方 块图，所述所需形式为例如球粒、薄片、粉末、液体、凝胶或任何其他形式，所述任何其他形 式可以用作最终产品，或从压模挤出或另外进一步加工以产生最终产品。可以顺序地或同 时应用有用于多种管线式工艺的多个机筒120、125、130、150、155、160以及170的双螺杆混 配机/挤出机105。提供了基于产生所得挤出物材料180所需要的进料组分的数目的多个进 料器110、115、140、145。在一个实施方案中，PHA聚合物和/或其他可降解酯聚合物以及降解 促进剂在双螺杆混配机/挤出机105上共混，所述双螺杆混配机/挤出机105包括用于向第一 机筒120供应投入物或组分(例如，聚合物和/或降解促进剂)的进料器110、115,并且其中混 配可以通过机筒125中的至少一个继续进行一停留时间，所述停留时间确保能共混并且使 聚合物与降解促进剂之间产生最紧密的接触。该停留时间可以取决于可降解聚合物、降解 促进剂和/或投入物需要确保紧密接触和分布的温度曲线。共混混合物中的水和/或挥发物 可以通过，例如，包括可以抽真空的排出机构135的排出机筒130来去除。之后，共混材料进 入可以使共混材料移动穿过压模175的机筒170以形成挤出物180,此时所述挤出物可以通 过多种通常可用的方法来粒化。在一个实施方案中，PHA聚合物例如聚乳酸(PLA)和降解促 进酸(例如琥珀酸)通过进料器11〇、115投入至机筒120,在该机筒120中开始共混。
[0080] 参考图1，系统100可以任选地结合聚合物改性组分以使可降解聚合物在与降解促 进剂共混之前改性，从而降低聚合物的分子量。在一个实施方案中，聚合物例如PLA和烧碱 (例如氢氧化钠)可以作为进料器11〇、115的投入物被投入到机筒120中以使PLA聚合物改 性。另外的机筒125可以用于将PLA聚合物和烧碱共混预定的停留时间，以实现PLA聚合物的 所需分子量。工作温度可以是在175°C至230°C的范围内，具体取决于所利用的投入物。该停 留时间可以取决于体积/小时，并且可以基于执行所述工艺的混配机/挤出机的参数和待实 现的分子量来变化。改性的PLA聚合物内的任何剩余的烧碱可以在机筒130处通过机构135 来完全挥发和抽空。改性的PLA直接从机筒130投入机筒150，在此处，酸性或碱性降解促进 剂可以作为进料器140的投入物并且在工艺的至少第一机筒150和多个机筒155中将其共混 适当的停留时间，所述停留时间用于确保共混在聚合物与降解促进剂之间产生最紧密的接 触。将共混材料投入包括可以抽真空的排出装置165的机筒160,以去除生成的任何水和挥 发物。之后，共混的改性材料进入可以通过压模175挤压共混的改性材料的机筒170以形成 挤出物180。挤出物180可以被加工来形成具有合适的形式的产品。例如，挤出物180可以被 粒化。
[0081] 再次参考图1，系统100可以任选地在将可降解聚合物例如PHA或其他酯聚合物与 降解促进剂共混之前使填料增容。在一个实施方案中，在系统1〇〇中，填料可以是有机的或 无机的，并且增容组分作为进料器11〇、115的投入物投入到机筒120中并且可以利用多个机 筒125持续预定的停留时间，从而使材料增容。增容的填料中生成的任何水和挥发物可以通 过机筒130处可以抽真空的排出机构135来去除。排出机筒130将增容的填料投入到共混机 筒150中，在所述共混机筒150中投入了 140、145可降解聚合物(例如，PHA或其他酯聚合物） 和降解促进剂。将聚合物和降解促进剂共混在一起，并且在至少机筒150和任选的机筒155 中进一步与增容的填料混配，持续预定的停留时间，以确保共混在聚合物与降解促进剂之 间产生最紧密的接触以及增容的填料在所有共混聚合物中的均匀分布。共混材料中生成的 任何水和挥发物可以通过机筒160处可以抽真空的排出装置165来去除。共混材料之后移动 穿过压模175以形成可以被粒化的挤出物180。填料可以是有机填料，例如木纤维或面粉。用 于使填料增容的增容剂包括例如马来酸。
[0082] 在另一个实施方案中，降解促进的PHA或其他酯聚合物的产生可以包括用于降低 分子量的第一聚合物改性步骤，然后是改性的聚合物与降解促进剂的共混步骤，以及以下 并行工艺:通过侧端口投入不增容的填料或增容的填料投入物以与改性的聚合物和降解促 进剂共混。本领域技术人员将已知的是，单机筒混配机或多机筒混配机可以预加工进给材 料，所述进给材料可以在任何要求的侧端口处投入初级工艺以增强到达主混配机/挤出机 的投入物。
[0083] 图2至图8示出了以各种有用形式混配降解促进聚合物的不同的工艺流程图。应理 解，流程图中的步骤可以修改、移动、去除、用另外的步骤替换并且另外基于待产生的降解 促进聚合物的类型来定制。另外，应理解，实现聚合物的熔体流温度可能因聚合物的类型而 变化，并且在共混降解促进剂时可以实行对剪切和温度的控制，因为所述降解促进剂可具 有比聚合物更低的熔化温度，这可能要求在添加降解促进剂之前冷却聚合物，以便于防止 所述降解促进剂达到其沸点温度而以某种方式分解。在整个工艺过程中，可以在适当时间 适当地添加其他组分，例如颜料、增塑剂、抗冲击改性剂等。应理解，挤出物材料可以被粒化 以供未来在模塑工艺中使用，所述模塑工艺仅举例有注塑、热压成形、或其他挤出工艺或通 过压模挤出到工件中以形成所述工件。
[0084]图2示出了用于混配降解促进聚合物的流程图200。在方块205处，可降解聚合物例 如PHA或其他酯聚合物作为投入物添加到第一机筒，例如图1的机筒120、125、130、150、155、 160以及170中。在方块210处，降解促进剂(例如酸部分)作为第二投入物添加到所述机筒中 并且与可降解聚合物共混。该酸部分可以包括有机酸和/或路易斯酸。可以使降解促进剂上 升到熔体流温度并且在第一机筒中与可降解聚合物共混以产生降解促进聚合物。任选的后 续机筒可以用于将降解促进剂均匀分派和分配到可降解聚合物中。在方块215处，降解促进 聚合物内任何残余的水可以从降解促进聚合物排放和/或排出。在方块220处，降解促进聚 合物例如通过压模挤出以形成预定形状。
[0085] 在另一个实施方案中，对于混配降解促进的聚合物，在方块205处，可以在第一机 筒中使可降解聚合物的投入物上升到熔体流温度，然后将水排出和抽空。
[0086] 在方块210处，由于要求将降解促进剂均匀分派和分配到可降解聚合物中，因此可 以在第一机筒和/或后续机筒中进一步共混降解促进剂。
[0087] 在方块215处，混配的降解促进聚合物内任何残余的水可以从降解促进的聚合物 排放和/或排出。
[0088] 在方块220处，例如通过压模挤出降解促进的聚合物。
[0089]图3示出了用于混配降解促进的聚合物共混物的流程图300。在方块305处，将一种 或多种可降解聚合物(例如PHA)和/或其他可降解酯聚合物添加到第一机筒中。
[0090]在方块310处，将可以包括PHA、其他可降解酯聚合物、和/或不可降解聚合物(如聚 丙烯）的第二聚合物添加到第一机筒中并且与可降解聚合物共混。聚合物的这类共混物可 以具有改进的物理特性和/或改进的可降解性，并且可以包括例如PLA和PGA、或PLA和TOH、 或PLA和蛋白质的共混物。可以改进PLA在这些共混物中的结晶性，并且还可以改进共混聚 合物的可降解性。共混的可降解聚合物和第二聚合物可以投入后续机筒中以用于进一步共 混。
[0091] 在方块315处，将共混聚合物排出和抽空以去除任何残余的水、废气或因共混两种 聚合物所致的其他流体。
[0092] 在方块320处，将降解促进剂(例如酸部分)投入下一个机筒中并且在所要求的后 续机筒中与共混聚合物共混，以实现降解促进剂在共混聚合物内的均匀分派和分布，并且 可以产生降解促进聚合物共混物。
[0093] 在方块325处，将降解促进的聚合物共混物排出和抽空以去除例如残余的水。在方 块330处，挤出降解促进聚合物共混物以形成预定形状。
[0094]图4示出了用于混配降解促进改性聚合物的流程图400。在方块405处，将可降解聚 合物(例如PHA或其他可降解酯聚合物)添加到第一机筒中。
[0095]在方块410处，将PHA改性剂添加到第一机筒中以与可降解聚合物共混并使其改 性。一个或多个后续机筒可以用于共混。PHA改性剂可以是碱性部分(例如，烧碱），所述碱性 部分作用于可降解聚合物以通过例如皂化来降低其分子量。可降解聚合物可以是，例如，可 再生的PLA，所述可再生的PLA可以包括具有各种分子量的PLA并且可以被改性用于获得更 为一致的分子量的目的，这进一步提供对可降解聚合物的降解促进的更好的控制。用于PLA 的烧碱改性剂的实例可以是氢氧化钠。在预定的停留时间内用于实现要求的改性所要求的 机筒的数目取决于例如待改性的可降解聚合物、和/或待使用的烧碱以及待实现的所需分 子量。
[0096] 在方块415处，将改性的可降解聚合物完全挥发以中和其中的烧碱。
[0097] 在方块420处，将改性的聚合物与降解促进剂(例如酸部分)共混以实现酸性部分 的均匀分派和分布并且产生降解促进改性聚合物。
[0098]在方块425处，将降解促进的改性聚合物排出和抽空以去除例如残余的水。
[0099] 在方块430处，挤出降解促进的改性聚合物以形成预定形状。
[0100] 图5示出了用于混配降解促进复合聚合物的工艺流程图500。在方块505处，将可降 解聚合物(例如PHA聚合物或其他可降解酯聚合物)添加到第一机筒中。
[0101] 在方块510处，将降解促进剂(例如可以包括有机酸和/或路易斯酸的酸部分)与可 降解聚合物共混。在方块510处，由于要求将降解促进剂均匀分派和分配到可降解聚合物 中，可以将降解促进剂上升到熔体流温度并且在第一机筒和/或后续机筒中共混。
[0102] 在方块515处，将共混材料进一步与有机或无机填料共混以用于填料的均匀分布 并且产生降解促进复合聚合物。该填料可以被预改性。
[0103] 在方块520处，将降解促进的复合聚合物排出和抽空以去除任何残余的水。
[0104] 在方块525处，挤出降解促进的复合聚合物以形成预定形状。
[0105]图6示出了用于混配降解促进增容的复合聚合物的工艺流程图600。在方块605处， 将填料投入第一机筒。
[0106] 在方块610处，将增容剂投入第一机筒以使填料增容。该填料可以在一个或多个要 求的后续机筒中增容。
[0107] 在方块615处，将增容的填料完全挥发和抽空以去除例如残余的水。填料在本质上 可以是有机的，例如木纤维或亚麻纤维。增容剂可以是例如马来酸(例如，酸酐）。
[0108] 在方块620处，将改性的填料投入下一个机筒，在其中投入了可降解聚合物例如 PHA或其他可降解酯聚合物，通过添加温度和剪切使所述聚合物上升到熔体流点，并且与改 性的填料共混。
[0109] 在方块625处，将可以出现在第一机筒或下一个机筒中的降解促进剂（例如酸部 分)与可降解聚合物共混以实现增容的填料和降解促进剂在整个可降解聚合物中的均匀分 派和分布，并且产生降解促进增容的复合聚合物。
[0110] 在方块630处，随后将降解促进增容的复合聚合物排出和抽空以去除例如残余的 水。
[0111] 在方块635处，挤出降解促进增容的复合聚合物以形成预定形状。
[0112]图7示出了用于混配降解促进的改性聚合物复合物的工艺流程图700。在方块705 处，将可降解聚合物(例如PHA或其他可降解酯聚合物)投入第一机筒。
[0113] 在方块710处，将改性剂例如PHA改性剂投入第一机筒或后续机筒以与可降解聚合 物共混。PHA改性剂可以是碱性部分(例如，烧碱），所述碱性部分作用于可降解聚合物以通 过例如皂化来降低其分子量。
[0114] 在方块715处，将改性的可降解聚合物完全挥发以中和其中的烧碱。
[0115] 在方块720处，将改性的可降解聚合物与降解促进剂(例如酸部分)共混以实现降 解促进剂在改性的可降解聚合物中的均匀分派和分布，并且产生降解促进的改性聚合物复 合物。
[0116] 在方块725处，将降解促进的改性聚合物复合物排出和抽空以去除例如残余的水。
[0117] 在方块730处，将降解促进的改性聚合物复合物与填料共混。该填料可以在共混之 前增容或不增容。
[0118] 在方块735处，将降解促进的改性聚合物复合物排出和抽空以去除任何残余的水。
[0119] 在方块740处，挤出降解促进的改性聚合物复合物以形成预定形状。
[0120] 应理解，工艺300至700中所示的工艺可以应用于石油基聚合物例如聚丙烯、共混 物和/或复合物、以及其要求的降解促进剂，而不脱离本文描述的实施方案的精神。
[0121] 图8示出用于基于石油基聚合物产生降解促进聚合物的工艺流程图800。在方块 805处，将石油基聚合物例如乙烯基化合物、烯烃等投入到第一机筒中。
[0122] 在方块810处，可以将作为第二投入物的降解促进剂与石油基聚合物共混，所述降 解促进剂可以是金属氧化物，例如锐钛矿氧化钛、氧化锌、过氧化物等。由于要求将降解促 进剂均匀分派和分配到石油基聚合物中，可以将投入物上升到熔体流温度并且在第一机筒 和/或后续机筒中共混以产生降解促进聚合物。
[0123] 在方块815处，根据需要将共混材料排出、抽空或完全挥发以去除例如残余的水。
[0124] 在方块820处，例如通过压模挤出共混材料，以便以预定形状形成降解促进聚合 物。
[0125] 在另一个实施方案中，在方块805处，可以在第一机筒中使石油基聚合物的投入物 上升到熔体流温度。可以根据需要将石油基聚合物排出、抽空和/或完全挥发。
[0126] 在方块810处，由于要求将降解促进剂均匀分派和分配到石油基聚合物中，下一个 机筒处的作为第二投入物的降解促进剂可以在后续机筒中进一步共混，并且产生降解促进 聚合物。
[0127] 在方块815处，根据需要将共混材料排出、抽空和/或完全挥发。
[0128] 在方块820处，例如通过压模挤出共混材料，以便以预定形状形成降解促进聚合 物。图1-7中通过图示示出的实施方案被描述为在混配机/挤出机上执行的单一管线式顺序 工艺。然而，应了解，本文提供的实施方案可以被实践来使用一种或多种独立工艺和/或并 行工艺来产生降解促进聚合物。
[0129]现在描述用于研究聚合物降解速率的实验，所述实验通过以下方式进行:将已知 量的（例如，约5mg)聚合物或聚合物共混物放入到含有测试流体(例如，约50ml)的容器中， 封盖所述容器并且在预定温度下保存，所述测试流体可以包括水或酸性盐水。聚合物或聚 合物共混物可以与降解促进剂共混。定期地，聚合物重量(例如，给定时间点剩余的固体)的 量可以通过以下方式测定:将固体过滤，将固体吸干，从滤纸去除固体并且之后对固体称重 (即，测量聚合物湿重）。剩余的重量百分比表达为将时间（t)处的聚合物湿重除以初始聚合 物干重。在测量固体重量之后每个时间间隔处，可以将固体放回到原始测试流体(其容器） 中，并且可以在预定温度下继续所述实验。
[0130] 图9a示出了PHA聚合物(4060D PLA)在99°C下在伴随所得pH下降的后续酸生成的 情况下的聚合物质量损失（降解）。质量和pH随时间减少可能是降解过程(在这个实例中是 水解)的结果，因为通过添加水，酯键出现质子转移式断裂，并且释放醇和酸。
[0131]图9b示出了在不存在降解促进剂的情况下环境变化(例如，水温)对PHA聚合物(例 如，4060PLA)的降解的速率的影响。图9b中所示的影响可以充当下文描述的后续实验的对 照，并且可以教导PLA在不同温度下的降解行为。图9b进一步反映在前10天期间，在约60°C 下的吸水率大于在约60 °C下的水解率。表1-6进一步为这种现象提供支持。然而，在约99 °C 和约80 °C下，水解率并不大于吸水率。
[0132] 图9c示出了在将10%草酸作为降解促进剂添加到两种不同分子量的PLA，一种PLA 和改性的PLA的情况下pH随时间的变化。改性的PLA可以是通过皂化例如通过添加烧碱改性 的PLA。研究在60 °C的水中执行。pH的下降与产生乳酸的PLA的水解一致。释放的乳酸能够溶 解碱性盐诸如碳酸钙、硫酸镁以及硫酸钙。
[0133] 添加草酸提高水解率，所述水解随后释放酸(在这种情况下是乳酸），所述酸进而 可以用于中和碱性盐或溶解非水基料泥诸如碳酸钙。表1说明了与草酸共混的两种不同分 子量的PLA的降解速率的增加。4060D PLA是针对PLA的等级具有特定产品标号的PLA，并且 MOD 4060D PLA是改性的4060D PLA，其中4060D PLA通过将4060D PLA与氢氧化钠混配来皂 化以降低其分子量。在8天之后，在不存在草酸情况下的4060D PLA和MOD 4060D PLA重量增 加。也就是说，水吸收率超过水解率。另外应注意，当添加草酸时，重量损失率更大。
[0134] 表1. 10%草酸在水(处于60°C)中随时间对筛选的样品材料的影响
[0136]表2和表3说明了将共混的酸性部分添加到酯聚合物中相对于未与降解促进酸部 分共混的聚合物可以提高降解(例如，水解）的速率。itfBS是可从Bi oAmber购得的改性的聚 琥珀酸丁酯。在表2中，在约8天之后，在不存在琥珀酸情况下的所有聚合物相对于计时起点 重量增加。也就是说，水吸收率超过水解率。另外应注意，当添加琥珀酸时，重量损失率更 大。在表3中，酸性部分是硫酸铜(0^〇4)。40600 PLA/PGA是Kuredex聚乙醇酸和4060D PLA 的50:50共混物。
[0137]表2. 10%琥珀酸在水(处于60°C)中随时间对筛选的样品材料的影响
[0140]表3. 5%硫酸铜在水中随时间对筛选的样品材料的影响
[0142] 表4、表5和表6呈现了环境为处于约60°C的酸性盐水情况下的数据。应注意，在持 续时间行中，在不同的时间点指示符"x/y"（例如，11/7、18/14)处进行测量，其中x是进行 "不存在CuS0 4式"测量时的持续时间，并且"y"是进行"存在CuS04式"测量时的持续时间。表4 显示在PHA的情况下，与表2(标记"不存在"的行)相比较，酸性盐水环境并未将水解率增加 超过60°C的水中发生的水解率，但添加降解促进酸部分仍会提高降解速率。在其他聚酯(例 如，PBS)的情况下，水解率与在水中相比未发生变化(表5与表2进行比较）；然而，Perstorp PCL(可商购的聚己酸内酯)在酸性盐水环境中的水解率相对于水(PCL在持续时间内在水中 未降解）出现增加。
[0143] 表4. 10%草酸在酸性盐水(于60°C)中随时间对筛选的样品材料的影响
[0145]表5. 10%琥珀酸在酸性盐水(处于60°C)中随时间对筛选的样品材料的影响
[0147]表6. 5%硫酸铜在酸性盐水(处于60°C)中随时间对筛选的样品材料的影响
[0149] 表6显示硫酸铜具有与琥珀酸(表5)相似的降解效果。
[0150] 方面:
[0151] 应注意，方面1-18中任一项都可以进行组合。
[0152] 方面1. 一种用于促进聚合物的降解的方法，其包括：
[0153] 将可降解聚合物和降解促进剂混配以产生降解促进聚合物
[0154] 其中所述聚合物包括PHA聚合物，并且降解促进剂包括酸性部分，所述酸性部分包 括有机酸或路易斯酸。
[0155] 方面2.如方面1所述的方法，其中所述有机酸包括草酸、己二酸、琥珀酸、乳酸以及 梓檬酸。
[0156] 方面3.如方面1-2中任一项所述的方法，其中所述路易斯酸包括作为盐递送的Cu2 +、Zn2+、Mg2+。
[0157] 方面4.如方面1-3中任一项所述的方法，其中所述聚合物包括乙烯基聚合物。
[0158] 方面5.如方面1-4中任一项所述的方法，其中该聚合物包括聚酯聚合物。
[0159] 方面6.如方面1-5中任一项所述的方法，其包括：
[0160] 将两种或更多种聚合物共混在一起;以及
[0161 ]将所述聚合物的所述共混物与所述降解促进剂混配。
[0162] 方面7.如方面6所述的方法，其中所述聚合物包括至少一种可降解聚合物和至少 一种不可降解聚合物。
[0163] 方面8. -种用于促进聚合物的降解的方法，其包括：
[0164] 将石油基聚合物和降解促进剂混配以产生降解促进聚合物，
[0165] 其中所述石油聚合物包括乙烯基化合物和/或烯烃。
[0166] 方面9.如方面8所述的方法，其中所述降解促进剂包括UV增强剂。
[0167] 方面10.如方面9所述的方法，其中所述UV增强剂包括锐钛矿氧化钛和氧化锌中的 至少一种，所述乙烯基化合物包括聚氯乙烯，并且所述烯烃包括聚丙烯。
[0168] 方面11.如方面8-10中任一项所述的方法，其中所述降解促进剂包括UV增强剂和 酸性部分。
[0169] 方面12.如方面8-11中任一项所述的方法，该降解促进剂包括过氧化物。
[0170] 方面13.如方面8-12中任一项所述的方法，其还包括挤出所述降解促进聚合物以 形成预定形状。
[0171] 方面14. 一种用于促进聚合物的降解的方法，其包括：
[0172] 将可降解聚合物与改性剂共混以使所述可降解聚合物改性；
[0173]将所述改性的聚合物完全挥发；
[0174] 将所述降解促进剂与所述改性的聚合物共混以产生降解促进聚合物；以及
[0175] 将所述降解促进聚合物挤出为预定形式。
[0176] 方面15.如方面14所述的方法，其包括通过皂化使所述可降解聚合物改性。
[0177]方面16.如方面14-15中任一项所述的方法，其还包括：
[0178] 将增容的填料与降解促进聚合物共混以产生降解促进聚合物复合物；
[0179] 将所述降解促进聚合物复合物排出和抽空以去除残余的水；
[0180] 将所述降解促进聚合物复合物与第二填料共混；以及
[0181] 挤出所述降解促进聚合物复合物以形成预定形状。
[0182] 方面17.-种用于促进可降解聚合物的降解的方法，其包括：
[0183] 将可降解聚合物与降解促进剂共混以产生降解促进聚合物；
[0184] 将填料与所述降解促进聚合物共混以产生降解促进复合聚合物；
[0185] 将所述降解促进复合聚合物抽空以去除残余的水；以及
[0186] 挤出所述降解促进复合聚合物以形成预定形状。
[0187] 方面18.如方面17所述的方法，其还包括：
[0188] 使所述填料增容；
[0189] 将所述增容的填料完全挥发和抽空；
[0190] 将所述增容的填料与所述降解促进聚合物共混以产生降解促进增容的复合聚合 物；
[0191] 将所述降解促进增容的复合聚合物抽空以去除残余的水；以及
[0192] 挤出所述降解促进增容的复合聚合物以形成预定形状。
[0193] 本发明可以在不脱离其精神或新颖特征的情况下体现为其他形式。本申请中公开 的实施方案在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由随附权利要求 书而前文描述指示;并且落在权利要求书的等效的含义和范围内的所有改变都意图被包含 在其中。
【主权项】
1. 一种用于促进聚合物的降解的方法，其包括： 将可降解聚合物和降解促进剂混配以产生降解促进的聚合物 其中所述聚合物包括PHA聚合物，并且降解促进剂包括酸性部分，所述酸性部分包括有 机酸或路易斯酸。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸包括草酸、己二酸、琥珀酸、乳酸 以及柠檬酸。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路易斯酸包括以盐递送的Cu2+、Zn2+、Mg 2 + 〇4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括乙烯基聚合物。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括聚酯聚合物。6. 如权利要求1所述的方法，其包括： 将两种或更多种聚合物共混在一起；以及 将所述聚合物的共混物与所述降解促进剂混配。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括至少一种可降解聚合物和至 少一种不可降解聚合物。8. -种用于促进聚合物的降解的方法，其包括： 将石油基聚合物和降解促进剂混配以产生降解促进的聚合物， 其中所述石油聚合物包括乙烯基化合物和/或烯烃。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述降解促进剂包括UV增强剂。10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述UV增强剂包括锐钛矿氧化钛和氧化锌 中的至少一种，所述乙烯基化合物包括聚氯乙烯，并且所述烯烃包括聚丙烯。11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述降解促进剂包括UV增强剂和酸性部分。12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述降解促进剂包括过氧化物。13. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括挤出所述降解促进的聚合物以形成 预定形状。14. 一种用于促进聚合物的降解的方法，其包括： 将可降解聚合物与改性剂共混以使所述可降解聚合物改性； 使改性的聚合物完全挥发； 将所述降解促进剂与所述改性的聚合物共混以产生降解促进聚合物；以及 将所述降解促进的聚合物挤出为预定形式。15. 如权利要求14所述的方法，其包括通过皂化使所述可降解聚合物改性。16. 如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括： 将增容的填料与所述降解促进聚合物共混以产生降解促进的聚合物复合物； 将所述降解促进的聚合物复合物排出和抽空以去除残余的水； 将所述降解促进的聚合物复合物与第二填料共混；以及 挤出所述降解促进的聚合物复合物以形成预定形状。17. -种用于促进可降解聚合物的降解的方法，其包括： 将可降解聚合物与降解促进剂共混以产生降解促进的聚合物； 将填料与所述降解促进的聚合物共混以产生降解促进的复合聚合物； 将所述降解促进的复合聚合物抽空以去除残余的水；以及 挤出所述降解促进的复合聚合物以形成预定形状。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括： 使所述填料增容； 将所述增容的填料完全挥发和抽空； 将所述增容的填料与所述降解促进的聚合物共混以产生降解促进的增容的复合聚合 物； 将所述降解促进的增容的复合聚合物抽空以去除残余的水；以及 挤出所述降解促进的增容的复合聚合物以形成预定形状。
【文档编号】C08L67/04GK105849191SQ201480053084
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年8月8日
【发明人】罗杰·皮尔逊
【申请人】阿斯彭研究公司