一种pbat熔喷可降解无纺布及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种PBAT烙喷可降解无纺布及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 无纺布又称为不织布，是由定向的或随机的纤维构成，具有防潮、透气、柔初、质 轻、容易分解、无毒、无刺激性等特点，而利用烙喷法制作烙喷无纺布是一种新型有发展前 途的新技术，具有工艺先进、流程短、成本低廉等优点，特别是近年来，随着工业的飞速发展 W及对环境保护的加强，烙喷无纺布的市场需求越来越大。
[0003] 聚己二酸/对苯二甲酸了二醇醋（PBAT)是由对苯二甲酸、己二酸和1,4-了二醇 聚合而成的H元共聚醋，为近年来国内外研究较多的一种新型的生物降解材料。PBAT中含 柔性的脂肪链和刚性的芳香键，因而具有高初性和耐高温性，而由于脂肪族醋键的存在，促 使其具有生物可降解性。聚乳酸（PLA)是一种W可再生的植物资源为原料经过发酵、化学 合成制备的生物降解高分子，克服了传统高分子材料依赖石油的缺点，但其烙点低、热稳定 性差的缺点，限制了聚乳酸的应用。聚己内醋（P化）是一种具有良好生物相容性的半结晶 聚合物，由于其较高的结晶度和非极性亚甲基的存在，使得rcL亲水性较差且生物降解缓 慢。
[0004] 中国专利201110238669. 0公开了一种聚乳酸/聚e -己内醋生物降解复合超细 纤维无纺布及其制备方法，采用PLA和rcL各自电纺成纤后相互缠结、编织制备复合超细纤 维无纺布，但该方法得到的无纺布材料结构不够均匀，性能稳定性还有待进一步提高。中国 专利201010250346. 9涉及一种可生物降解的改性聚乳酸材料及制备方法W及制备无纺布 的方法，将聚乳酸、对苯二甲酸、脂肪姪二元酸与脂肪姪二元醇聚合得到的H元共聚醋、无 极填料W及增塑剂经过混合炼制、挤出造粒、纺粘法制得无纺布；该工艺过程较复杂，还有 待进一步优化。
[0005] 随着人们环保意识的增强，具有良好生物相容性和生物可吸收性的生物可降解高 分子在组织工程领域得到了广泛的领域。目前将聚醋（PBAT)、聚乳酸（PLA)和聚己内醋 (PCL)等生物可降解高分子制作无纺布的报道很多。但在多数情况下，单一的一种材料其性 能往往很难满足实际应用的要求。
[0006] 因此，制造具有良好性能的可降解无纺布材料，具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、成本 较低、性能优异的PBAT烙喷可降解无纺布及其制备方法。
[0008] 本发明的目的可W通过W下技术方案来实现；一种PBAT烙喷可降解无纺布，其特 征在于，由包含W下重量份的组分制成：
[0009] 聚对苯::甲酸/己二酸T二髓（PBAT) 100份， 聚乳酸（化A) 10~50份， 聚。内醋（PCL) 5~30份， 相容剂 0~10份。
[0010] 所述的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋（PBAT)是无规共聚物，由具有W下结构式的 两个重复单元组成：
[0011]
[001引 其中，1《X《50，1《y《50。
[0013] 所述的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋的烙点为105~15(TC，优选120~14(TC， 热分解温度高于30(TC。
[0014] 所述的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋的烙体流动速率是采用烙体流动速率仪测 定，实验温度19(TC，标称负荷2160g，烙融指数> 130g/10min。
[0015] 所述的相容剂选自己帰-丙帰酸甲醋-甲基丙帰酸缩水甘油醋无规H元共聚物 (AX8900)、甲基丙帰酸缩水甘油醋（GMA)、己醜巧樣酸H了醋（ATBC)中的一种或两种。
[0016] 一种PBAT烙喷可降解无纺布的制备方法，具特征在于，包括W下步骤：
[0017] 将干燥后的100份聚对苯二甲酸/己二酸了二醋、干燥后的10~50份聚乳酸、干 燥后的5~30份聚己内醋和0~10份相容剂进行共混3~lOmin，通过螺杆挤出机加热、 烙融、挤压成烙体，当烙体从模头的喷丝孔挤出时，受到喷丝孔两侧的高压热气流喷吹，烙 体被拉伸成超细纤维，凝聚在离喷头一定距离的滚筒式接收器上，自粘合成无纺布，冷却后 将无纺布从滚筒上取下放入干燥箱内干燥定型，得到PBAT烙喷可降解无纺布。
[0018] 所述的聚对苯二甲酸/己二酸于二醋、聚乳酸、聚己内醋是在真空条件下干燥，干 燥温度为60~IOOC，干燥时间为24~4她，干燥后水分含量小于l(K)ppm。
[0019] 所述的烙融的温度为200~29(TC ;所述的喷丝孔两侧的高压热气流的流速为 50 ~250m/sec，温度为 210 ~290°C。
[0020] 所述的滚筒式接收器与喷头间的距离为5~40cm ;滚筒式接收器的滚筒转速为 15 ~35r/min。
[0021] 所述的干燥定型的温度为70~10(TC，时间为5~15h。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有W下优点：
[0023] 1、本发明的设备简单、工艺流程短、能耗低，采用烙喷方法制备无纺布，使其纤维 直径较细，得到无纺布具有比表面积大、孔隙率高，过滤效率优等特点。
[0024] 2、本发明所公开的PBAT烙喷可降解无纺布与普通的PLA无纺布等材料相比，具有 较好的烙融性、较高的力学强度和持续稳定的柔软手感，满足实际使用要求，进而扩展应用 领域；由于PBAT与PLA的相容性不好，将二者共混挤出时需要的温度较高，送样既浪费资 源，同时也影响了无纺布材料的综合性能；本发明通过添加适量？化W及部分相容剂，可有 效改善PBAT与PLA的相容性，使之在较低的温度下制备无纺布，从而有效避免或缓解原料 的热降解，改善可降解无纺布的力学性能，同时降低生产过程中的能耗。
[002引 3、PBAT、PLA与rcL均是可降解材料，采用送些原料制备无纺布，仍保持了材料的 可降解性，有利于环境保护，同时本发明的工艺简单易行，有利于工业化生产；送种可降解 无纺布材料可广泛应用于医用和工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材 料、擦拭布、电池隔板W及隔音材料等领域。
【具体实施方式】
[0026] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在W本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0027] W下所用的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋（PBAT)的结构式为；
[0028]
[0029] W下所用的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋（PBAT)是无规共聚，由上述两个重复单 元组成，其中，l《x《50，l《y《50。
[0030] W下所用的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋的烙点为105~15(TC，优选120~ 14(TC，烙点远低于其分解温度，热分解温度高于30(TC。
[0031] W下所用的聚对苯二甲酸/己二酸了二醋（PBAT)的烙体流动速率是采用烙体流 动速率仪测定，实验温度19(TC，标称负荷2160g，烙融指数> 130g/10min。
[0032] 实施例1
[0033] (1)将PBAT、PLA与？化颗粒在6(TC下真空干燥4她，干燥后水分含量小于 IOOppm ；
[0034] (2)将干燥后的100份PBAT、10份PLA、5份聚己内醋巧CL)进行共纔3min，经螺 杆挤出机加热、20(TC烙融、挤压成烙体，当烙体从模头的喷丝孔挤出时，受到喷丝孔两侧流 速为50m/sec，温度为210°C的高压热气流喷吹，PBAT聚醋烙体被拉伸成超细纤维，凝聚在 离喷头距离5cm的滚筒式接收器上，接收器的滚筒转速为15r/min，自粘合成无纺布，冷却 后用刀片将无纺布从滚筒上取下放入干燥箱内干燥定型，定型温度为7(TC，定型时间化， 得到PBAT烙喷可生物降解无纺布。
[00对 实施例2
[0036] (1)将PBAT、PLA与？化颗粒在75 °C下具空干燥40h，干燥后水分含量小于 IOOppm ；
[0037] 似将干燥后的100份PBAT、20份PLA、10份聚己内醋（PCL)、5份相容剂（AX8900) 进行共混5min，经螺杆挤出机加热、烙融温度为220°C、挤压成烙体，当烙体从模头的喷丝 孔挤出进，受到喷丝孔两侧流速为lOOm/sec，温度为25(TC的高压热气流喷吹，PBAT聚醋 烙体被拉伸成超细纤维，凝聚在离喷头距离15cm的滚筒式接收器上，接收器的滚筒转速为 2化/min,自粘合成无纺布，冷却后用刀片将无纺布从滚筒上取下放入干燥箱内干燥定型， 定型温度为8(TC，定型时间15h，得到PBAT烙喷可生物降解无纺布。
[00測 实施例3
[0039] (1)将PBAT、PLA与？化颗粒在9(TC下真空干燥30h，干燥后水分含量小于 IOOppm ；
[0040] 似将干燥后的100份PBAT、40份PLA、25份聚己内醋（P化)、10份相容剂（GMA)进 行共混8min，经螺杆挤出机加热、烙融温度为27(TC、挤压成烙体，当烙体从模头的喷丝孔 挤出时，受到喷丝孔两侧流速为150m/sec，温度为230°C的高压热气流喷吹，PBAT聚醋烙体 被拉伸成超细纤维，凝聚在离喷头距离20cm的滚筒式接收器上，接收器的滚筒转速为30r/ min,自粘合成无纺布