专利名称：脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子化学制品领域，特别是涉及一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着塑料工业的发展和人们环保意识的增强，由传统塑料引起的“白色污染”问题(如废弃塑料薄膜，废弃塑料包装袋等对环境的污染)，正逐步受到人们的广泛关注。如何有效解决塑料产品的使用与环境破坏之间的矛盾，就显的越来越重要。因此有关各种“环境友好材料”尤其是全生物降解塑料的研究和应用已经成为人们的重点关注对象。特别是脂肪族聚酯作为一种优秀的可生物降解塑料正越来越受到人们的青睐。脂肪族聚酯大都具有较好的力学和生物降解性能，因此已经成为国内外科研工作者的研究热点。相关产品包括聚3-羟基丁酸酯，聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯，聚丁 二酸丁二醇酯，聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯等已经商品化。但是现在大多脂肪族聚酯都由于结晶速率低，结晶度低，热变形温度低，拉伸强度、弯曲强度不够高等原因或其中的某些原因，导致其应用前景备受限制。凹凸棒土，又名坡缕石，是一种层链状的含水铝镁硅酸盐，其理想分子式(OH2)4(Mg, Fe、AD5(OH)2Si8O20 · 4H20，为三层结构，上下两层是Si-O四面体，中间一层是(Al,Mg,Fe)-O-(OH)八面体。纳米凹凸棒土是由凹凸棒土提炼而来，具有比表面积大、表面活性高和表面含有极性的羟基等特点。但是，凹凸棒土在聚合物体系中的分散一直是限制凹凸棒土应用的重要因素。并且，在有着良好发展前景的脂肪族聚酯上，还没有凹凸棒土应用的先例。另一方面，脂肪族聚酯，如PBS，PHB等都因为结晶速率不够快，结晶温度不够高等原因，在使用中会有物理老化，热变形温度低，加工时间长等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法。本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料，包括脂肪族聚酯和凹凸棒土 ；所述脂肪族聚酯分散于所述凹凸棒土中，且所述脂肪族聚酯和所述凹凸棒土间通过化学键结
口 ο上述复合材料也可只由上述两组分组成。该复合材料中，凹凸棒土在复合材料中呈微米或纳米尺度分布。所述脂肪族聚酯选自聚乳酸、聚羟基乙酸酯、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸-Co- β -羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚3-羟基丙酸酯、聚3-羟基戊酸酯、聚3-羟基己酸酯、聚3-羟基辛酸酯、聚3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基丙酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基辛酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇-Co-丁二酸1，2-乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-己二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-戊二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-癸二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-丁二酸1，2，3-丙三醇酯和聚ε -己内酯中的至少一种，优选聚羟基乙酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和聚3-羟基丁酸-Co-羟基己酸酯中的至少一种；所述脂肪族聚酯的重均分子量为3000-500000，具体可为80000-35000或50000-150000或120000-150000，优选50000-200000 ;所述脂肪族聚酯包括聚乳酸时，所述聚乳酸与其他脂肪族聚酯总质量之比为O 80 100 20，具体可为20-79. 9 10-75或40-75 10-25，所述聚乳酸的质量不为O;所述脂肪族聚酯与所述凹凸棒土的质量比为5 99. 99 O. 01 50,具体可为55-98 1-50,50-98 1-50 或 50-70 30-50，优选 60-99. 9 0.1-40。 所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料还包括无机填料、抗水解剂和抗氧化剂中的至少一种；所述聚乳酸的分子量为3000-500000，优选50000-200000 ;所述无机填料选自滑
石粉、石墨、氮化硼、二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、碳纳米管、水滑石、玻璃纤维、蒙脱土中的至少一种；各种常用的亚胺类化合物及所有抗水解剂商品均适用于所述抗水解剂，优选聚碳化二亚胺和SKPC8570型抗水解剂中的至少一种；；各种亚磷酸三苯酯等亚磷酸类物质、磷酸三苯酯等磷酸类物质和所有抗氧化剂商品均适用于所述抗氧化剂，优选亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、抗氧化剂Β215、抗氧化剂Β900和抗氧化剂Β225中的至少一种。所述无机填料与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 20 100 80，优选O. I I : 99. 9 99，更优选20 80，所述无机填料的质量不为O ;所述抗水解剂与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 15 100 85，优选O. 5 3 99. 5 97，更优选1-15 85-99. 9，所述抗水解剂的质量不为O ;所述抗氧化剂与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 20 100 80，优选O. 01 3 99. 9 97，更优选O. 5-20 80-99. 5，所述抗氧化剂的质量不为O。所述凹凸棒土的直径为10 800nm,具体可为12_50nm或12_80nm或50-80nm,优选lO-lOOnm，长度为IOOnm 50000nm，具体可为O. 8微米-8微米或O. 8微米-50微米或8微米-50微米,优选200-1OOOOnm。所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料的结晶起始温度为 85. 17-196. 63°C，屈服强度为 25. 17-82. 96MPa，断裂强度为 18. 16-64. 76MPa，在 190。。、
7.16kg负载下的熔融指数为O. 2-11. 5g，零剪切粘度I. 51 X IO4Pa- s至4. 63X IO6Pa · S。本发明提供的制备上述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料的方法，包括如下步骤将前述复合材料中的原料按照相应配比进行混炼，得到所述脂肪族聚酯和凹凸棒土复合材料。该方法中，所述混炼步骤中，温度为50_350°C，具体可为160-180°C、160-170°C、170-180 °C >160-230 °C >170-230 °C >180-230 °C >160-200 °C >170-200 °C >180-200 V 或200-230°C，优选100-250°C，更优选160-200°C，转子转速为5-200转/分，优选60-90转/分，时间为5-30分钟，优选15-20分钟，更优选20分钟。该混炼步骤可在各种常用的混炼机、密炼机或双螺杆挤出机中进行。此外，在混炼步骤之前，还可将所述脂肪族聚酯进行干燥，以除去其中的水分，如可在60°C干燥24小时。本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料，可以提高材料熔体粘度和熔体强度，提高材料的屈服强度，断裂强度，断裂伸长率，提高热变形温度，并降低材料结晶所需时间。该复合材料相比原来的脂肪族聚酯材料，可以将材料熔体零剪切粘度增加3-1000倍，熔融指数下降1-10克每10分钟，屈服强度增加lO-lOOMPa，断裂强度增加10_50MPa，结晶温度增加5-40度，其加工性能显著提高，从而进一步扩展了该脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料的应用领域。
图I为聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯(PBSA)和不同比例凹凸棒土复合后所得复合材料的扫描电子显微镜图片，其中，(a)PBSA+0. I凹凸棒(b)PBSA+l%凹凸棒(c)PBSA#5+5%凹凸棒(d)PBSA#5+10%凹凸棒(e)PBSA#5+20%凹凸棒。图2为聚乳酸(PLA) 20%、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)80%复合材料与和不同比例凹凸棒复合后所得复合材料的扫描电子显微镜图片，其中，(a)PBS/PLA+0. 1%凹凸棒(b)PBS/PLA+1% 凹凸棒(c)PBS/PLA#5+5% 凹凸棒(d)PBS/PLA+10% 凹凸棒(e)PBS/PLA+20% 凹凸棒。图3为不同添加比例的凹凸棒土添加到聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯(PBSA)后复合材料的DSC测试曲线，其中，(a)PBSA ；(b)PBSA+0. 1%凹凸棒；(c)PBSA+l%凹凸棒；(d)PBSA+5%凹凸棒；(e)PBSA5#+10%凹凸棒；(f)PBSA5#+20%凹凸棒。图4为聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯(PBSA)和不同比例凹凸棒复合材料的复数粘度随振荡频率变化曲线。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所述百分比如无特别说明，均为质量百分含量。所述原料如无特别说明，均能从公开商业途径购买得到。本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒复合材料，其熔点和结晶温度等热学性能由差示扫描量热计检测，熔体粘度由模块化智能流变仪检测，拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率均按照ASTM D638规定的哑铃型试样进行测试，由电子万能拉伸试验机检测。该复合材料的扫描电镜照片均为将复合材料样品在液氮中淬断，之后用FEI Quanta 200型环境扫描电子显微镜进行观察而得。实施例I本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯99. 9%和O. I %凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为80000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯49. 95克和凹凸棒土 O. 05克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为85. 17摄氏度，相比纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 5. 24摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为55. 17MPa和55. 42MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 20. 53MPa 和 2. 57MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为10. Ig,零剪切粘度为3. 4X IO3Pa · s,而复合材料的熔融指数为
6.2g，下降了 3. 9g;而零剪切粘度I. 51 X IO4Pa- S，提高了 3. 4倍。实施例2本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯98%和1%凹凸棒，1%聚碳化二亚胺复合材料。首先将重均分子量为3000的聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯49. 00克和凹凸棒土 O. 50克，聚碳化二亚胺O. 5克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为93. 33摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为81. 72摄氏度，温度提高了 11. 61摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为45. 35MPa和43. 13MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为24. 55MPa和32. 97MPa，提高了 20. 80MPa 和 10. 16MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为29. 3g，零剪切粘度为1.3X102Pa· s，而复合材料的熔融指数为
11.5g，下降了 17. 8g;而零剪切粘度2. 4X IO3Pa · S，提高了 18. 5倍。实施例3本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯94. 6%和5%凹凸棒复合材料，O. 2%亚磷酸三苯酯，O. 2%抗氧剂8215。首先将重均分子量为80000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸-Co-己二酸丁二醇酯47. 30克和凹凸棒土 2. 50克，亚磷酸三苯酯O. I克，抗氧剂B2150. I克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。
经检测，复合材料产品结晶起始温度为93. 81摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 13. 88摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为66. 8IMPa和64. 94MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 32. 17MPa 和 12. 09MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为10. lg，零剪切粘度为3. 4X IO3Pa · S，而复合材料的熔融指数在190摄氏度，7. 16kg的负载下，为2. 9g，有大幅下降；而零剪切粘度2. 55 X IO5Pa · s,提高了 74倍。实施例4本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯70%和30%凹凸棒复合材料。 首先将重均分子量为300000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯35. 00克和凹凸棒土 15. 00克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为94. 29摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为82. 01摄氏度，温度提高了 12. 28摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为82. 96MPa和64. 76MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为47. 5IMPa和56. 72MPa，提高了 35. 45MPa 和 8. 04MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为5. lg，零剪切粘度为3. 4X IO3Pa *s，而复合材料的熔融指数在190摄氏度，7. 16kg的负载下，为I. 3g，有了大幅下降；而零剪切粘度8. 21 X105Pa· S，提高了 240倍。实施例5本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯50%和30%凹凸棒，20%滑石粉复合材料。首先将重均分子量为300000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯25. 00克和凹凸棒土 15. 00克,滑石粉10. 00克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为90. 83摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 10. 90摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为45. 32MPa和53. 66MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 10. 68MPa 和 O. 8IMPa0实施例6本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯55%和30%凹凸棒，15%SKPC8570型抗水解剂(购自南京思凯橡塑制品有限公司)。首先将重均分子量为150000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯27. 50克和凹凸棒土 15. 00克，南京思凯橡塑制品有限公司SKPC8570型抗水解剂7. 5克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。
经检测，复合材料产品结晶起始温度为90. 92摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 10. 99摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为51. 96MPa和58. 72MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 17. 32MPa 和 5. 87MPa。实施例7本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯50%和30%凹凸棒，20%抗氧剂B900。首先将重均分子量为300000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯25. 00克和凹凸棒土 15. 00克,抗氧剂B90010. 00克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为92. 37摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 12. 44摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为44. 7IMPa和55. 23MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 10. 07MPa 和 2. 38MPa。实施例8本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯50%和50%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为80000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯25. 00克和凹凸棒土 25. 00克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。
经检测，复合材料产品结晶起始温度为92. 33摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 12. 40摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为58. 12MPa和54. 75MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 23. 48MPa 和 I. 90MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co- 己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为10. lg，零剪切粘度为3. 4X IO3Pa · S，而复合材料的熔融指数在190摄氏度，7. 16kg的负载下，为O. 2g，有了大幅下降；而零剪切粘度4. 63X IO6Pa · S，提高了1300 倍。实施例9本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯95%和5%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为80000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为12nm，长度平均为
0.8um。分别称取聚丁二酸-Co-己二酸丁二醇酯47. 50克和凹凸棒土 2. 50克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为89. 71摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 9. 68摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为60. 7IMPa和58. 64MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 36. 07MPa 和 5. 79MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为10. lg，零剪切粘度为3. 4X IO3Pa · S，而复合材料的熔融指数在190摄氏度，7. 16kg的负载下，为3. 2g，有大幅下降；而零剪切粘度I. 38 X IO5Pa · s,提高了 40倍。实施例10本实施例是制备聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯95%和5%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为80000的聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为800nm，长度平均为50um。分别称取聚丁二酸-Co-己二酸丁二醇酯47. 50克和凹凸棒土 2. 50克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料
女口
广叩ο经检测，复合材料产品结晶起始温度为93. 81摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯的起始结晶温度为79. 93摄氏度，温度提高了 13. 88摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为54. 03MPa和53. 44MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为34. 64MPa和52. 85MPa，提高了 19. 39MPa 和 O. 59MPa。在熔体性质方面，纯聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯在190摄氏度，2. 16kg的负载下，熔融指数为10. lg，零剪切粘度为3. 4X IO3Pa · S，而复合材料的熔融指数在190摄氏度，7. 16kg的负载下，为5. 4g，有大幅下降；而零剪切粘度7. 71 X IO4Pa · s,提高了 20倍。图I为聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯(PBSA)和不同比例凹凸棒土复合后所得复合材料的扫描电子显微镜图片，其中，(a)PBSA+0. I凹凸棒(b)PBSA+l%凹凸棒(c)PBSA#5+5%凹凸棒(d)PBSA#5+10%凹凸棒(e)PBSA#5+20%凹凸棒。由图I可以看出，凹凸棒(图中的白点)在聚合物体系中分散非常均匀。图3为不同添加比例的凹凸棒土添加到聚丁二酸丁二醇-CO-己二酸丁二醇酯 (PBSA)后复合材料的DSC测试曲线，其中，(a)PBSA ；(b)PBSA+0. 1%凹凸棒；(c)PBSA+l%凹凸棒；(d)PBSA+5% 凹凸棒；(e)PBSA5#+10% 凹凸棒；(f)PBSA5#+20% 凹凸棒。由图3可以看出，凹凸棒土的添加明显提升了 PBSA5#的结晶温度。当添加含量达到200%的时候，复合材料起始结晶温度为94. 29°C，结晶峰温度为90. 31°C，相比其熔点108. 64°C已经比较接近。结晶温度的升高说明凹凸棒土的添加可以使复合材料熔体降温过程中PBSA的成核能垒降低，从而加快成核速度。图4为聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯(PBSA)和不同比例凹凸棒复合材料的复数粘度随振荡频率变化曲线，该曲线是使用Anton Paar旋转流变仪在160°C测试而得。由图4可以看出，随着复合材料中凹凸棒土含量的增加，熔体零剪切复数粘度有大幅增长。实施例11本实施例是制备聚丁二酸丁二醇酯95%和5%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为60000的聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚丁二酸丁二醇酯47. 50克和凹凸棒土 2. 50克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为92. 40摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的起始结晶温度为86. 62摄氏度，温度提高了 5. 78摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为47. 26MPa和43. 28MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为31. 96MPa和38. 24MPa，提高了 15. 30MPa和5. 04MPa。实施例12本实施例是制备聚丁二酸丁二醇酯99. 9%和O. 1%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为60000的聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚丁二酸丁二醇酯49. 95克和凹凸棒土 O. 05克。将密炼机温度设置为180摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。
经检测，复合材料产品结晶起始温度为88. 94摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的起始结晶温度为86. 62摄氏度，温度提高了 2. 32摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为33. 02MPa和39. 07MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为31. 96MPa和38. 24MPa，提高了 I. 06MPa和O. 77MPa。实施例13本实施例是制备聚丁二酸丁二醇酯50%和50%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为60000的聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚丁二酸丁二醇酯25. 00克和凹凸棒土 25. 00克。将密炼机温度设置为180摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。
经检测，复合材料产品结晶起始温度为93. 07摄氏度，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的起始结晶温度为86. 62摄氏度，温度提高了 6. 45摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为53. 85MPa和41. 05MPa，相比于纯聚丁二酸丁二醇酯的屈服强度和断裂强度分别为31. 96MPa和38. 24MPa，提高了 21. 89MPa和2. 8IMPa0实施例14本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯95%和5%凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为50000的聚3-羟基丁酸酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚3-羟基丁酸酯47. 50克和凹凸棒土 2. 50克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚3-羟基丁酸酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为107. 76摄氏度，相比于聚3-羟基丁酸酯的起始结晶温度为82. 21摄氏度，温度提高了 25. 55摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为58. 3IMPa和48. 55MPa，相比于聚3-羟基丁酸酯的屈服强度和断裂强度分别为50. 27MPa和43. 04MPa，提高了 8. 04MPa和5. 5IMPa0实施例15本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯99. 9%和O. I %凹凸棒复合材料。首先将重均分子量为50000的聚3-羟基丁酸酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚3-羟基丁酸酯49. 95克和凹凸棒土 O. 05克。将密炼机温度设置为180摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚3-羟基丁酸酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为85. 32摄氏度，相比于聚3_羟基丁酸酯的起始结晶温度为82. 21摄氏度，温度提高了 3. 11摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为51. 63MPa和45. 69MPa，相比于聚3-羟基丁酸酯的屈服强度和断裂强度分别为 50. 27MPa 和 43. 04MPa，提高了 I. 36MPa 和 2. 65MPa。实施例16本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯50%和50%凹凸棒复合材料。
首先将重均分子量为50000的聚3-羟基丁酸酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚3-羟基丁酸酯25. 00克和凹凸棒土 25. 00克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚3-羟基丁酸酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为102. 94摄氏度，相比于聚3-羟基丁酸酯的起始结晶温度为82. 21摄氏度，温度提高了 20. 73摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为61. 64MPa和45. 29MPa，相比于聚3-羟基丁酸酯的屈服强度和断裂强度分别为 50. 27MPa 和 43. 04MPa，提高了 11. 37MPa 和 2. 25MPa。实施例17本实施例是制备聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯93. 5 %和5 %凹凸棒，I %聚碳
化二亚胺，O. 5%磷酸三苯酯复合材料。首先将重均分子量为150000的聚3-羟基丁酸-C0_3-羟基己酸酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯46. 75克和凹凸棒土 2. 50克，聚碳化二亚胺O. 5克，磷酸三苯酯O. 25克。将密炼机温度设置为160摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料在80摄氏度下进行等温结晶，其结晶半峰宽为9. 2分钟，相比于聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯的在80摄氏度下等温结晶的半峰宽为41. O分钟，结晶速度加快了 4. 5倍。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为25. 17MPa和18. 16MPa，相比于聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯的屈服强度和断裂强度分别为9. 53MPa和 6. 73MPa，提高了 15. 64MPa 和 11. 43MPa。实施例18本实施例是制备聚乳酸20%、聚丁二酸丁二醇酯75%和5%凹凸棒复合材料。首先将聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚乳酸重均分子量为120000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚乳酸37. 5克，聚丁二酸丁二醇酯10. O克和凹凸棒土 2. 5克。将密炼机温度设置为170摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为83. 12摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为91. 74摄氏度，温度提高了 8. 62摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为45. 6IMPa,断裂强度为36. 84MPa，断裂伸长率为288. 45%，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度40. 25MPa，断裂强度为34. 77MPa，断裂伸长率为279. 66%，均有一定程度增加。实施例19本实施例是制备聚乳酸75%、聚丁二酸丁二醇酯20%和5%凹凸棒复合材料。
首先将聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚乳酸重均分子量为120000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚乳酸37. 5克，聚丁二酸丁二醇酯10. O克和凹凸棒土 2. 5克。将密炼机温度设置为170摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为100. 35摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为96. 56摄氏度，温度提高了 3. 79摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为63. IlMPa,断裂强度为30. 23MPa，断裂伸长率为231. 1%，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度为58. 32MPa，断裂强度为26. 55MPa，断裂伸长率为198. 3%，均有一定程度增加。实施例20
本实施例是制备聚乳酸79. 9%、聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯20%和
O.I %凹凸棒复合材料。首先将聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚乳酸重均分子量为120000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚乳酸39. 95克，聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯10. O克和凹凸棒土 O. 05克。将密炼机温度设置为170摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为83. 12摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为85. 77摄氏度，温度提高了 2. 65摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为44. 46MPa，断裂强度为31. 82MPa，断裂伸长率为261. 64%，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度43. 55MPa，断裂强度为30. 87MPa，断裂伸长率为243. 97%，均有一定程度增加。实施例21本实施例是制备聚乳酸40%、聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯10%和50%凹凸棒复合材料。首先将聚乳酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚乳酸重均分子量为120000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为Sum。分别称取聚乳酸15. O克，聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯10. O克和凹凸棒土 25. O克。将密炼机温度设置为180摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇-co-己二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为83. 12摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为89. 17摄氏度，温度提高了 6. 05摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为57. 82MPa，断裂强度为34. 59MPa，断裂伸长率为201. 72%，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度43. 55MPa，断裂强度为30. 87MPa，断裂伸长率为243. 97%，均有一定程度增加。图2为聚乳酸(PLA) 20%、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)80%复合材料与和不同比例凹凸棒复合后所得复合材料的扫描电子显微镜图片，其中，(a)PBS/PLA+0. 1%凹凸棒(b)PBS/PLA+1% 凹凸棒(c)PBS/PLA#5+5% 凹凸棒(d)PBS/PLA+10% 凹凸棒(e)PBS/PLA+20% 凹凸棒。由图2可知，图中的凹凸棒(图中的白点)在聚合物体系中分散非常均匀。实施例22本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯20 %、聚丁二酸丁二醇酯75 %和5 %凹凸棒复合材料。 首先将聚3-羟基丁酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚3-羟基丁酸酯重均分子量为50000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚3-羟基丁酸10. O克，聚丁二酸丁二醇酯37. 5克和凹凸棒土 2. 5克。将密炼机温度设置为170摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为101. 31摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为95. 86摄氏度，温度提高了 5. 45摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度h为49. 16MPa，断裂强度为38. 54MPa，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度为39. 25MPa，断裂强度为33. 58MPa，均有一定程度增加。实施例23本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯49. 9%、聚丁二酸丁二醇酯50%和O. 1%凹凸棒复合材料。首先将聚3-羟基丁酸，聚丁二酸丁二醇酯放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚3-羟基丁酸酯重均分子量为50000，聚丁二酸丁二醇酯重均分子量为80000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚3-羟基丁酸24. 95克，聚丁二酸丁二醇酯25. 00克和凹凸棒土 O. 05克。将密炼机温度设置为170摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为102. 45摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为98. 76摄氏度，温度提高了 3. 69摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为37. 63MPa，断裂强度为30. 71MPa，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度为35. 02MPa，断裂强度为29. 62MPa，均有一定程度增加。实施例24本实施例是制备聚3-羟基丁酸酯20%、聚乳酸75%和5%凹凸棒复合材料。首先将聚3-羟基丁酸，聚乳酸放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用聚3-羟基丁酸酯重均分子量为50000，聚乳酸重均分子量为120000，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚3-羟基丁酸10. O克，聚乳酸37. 5克和凹凸棒土 2. 5克。将密炼机温度设置为200摄氏度，转子转速为60转/分钟，将聚3-羟基丁酸、聚乳酸和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为98. 13摄氏度，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的起始结晶温度为92. 04摄氏度，温度提高了 6. 09摄氏度。复合材料在拉伸试验中的屈服强度为47. 06MPa,断裂强度为34. 20MPa，相比于没有添加凹凸棒土的同比例聚3-羟基丁酸、聚丁二酸丁二醇酯复合材料的屈服强度为40. 07MPa，断裂强度为31. 56MPa，均有一定程度增加。实施例25本实施例是制备聚羟基乙酸酯95%和5%凹凸棒复合材料。
首先将重均分子量为35000的聚羟基乙酸放置在真空烘箱60摄氏度条件下保存24小时以除水，所用凹凸棒直径平均为50nm，长度平均为8um。分别称取聚羟基乙酸47. 50克和凹凸棒土 2. 50克。将密炼机温度设置为230摄氏度，转子转速为90转/分钟，将聚羟基乙酸和凹凸棒土先后加入，混合20分钟后得到本发明提供的脂肪族聚酯/凹凸棒土纳米复合材料产品。经检测，复合材料产品结晶起始温度为196. 63摄氏度，相比于纯聚羟基乙酸的起始结晶温度为189. 32摄氏度，温度提高了 7. 31摄氏度。复合材料产品在拉伸试验中的屈服强度和断裂强度分别为56. 62MPa和38. 82MPa，相比于纯聚羟基乙酸的屈服强度和断裂强度分别为 51. 3IMPa 和 33. 54MPa，提高了 5. 3IMPa 和 5. 28MPa。
权利要求
1.一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料，包括脂肪族聚酯和凹凸棒土 ；所述脂肪族聚酯分散于所述凹凸棒土中，且所述脂肪族聚酯与所述凹凸棒土之间通过化学键结合。
2.根据权利要求I所述的复合材料，其特征在于所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料是由所述脂肪族聚酯和所述凹凸棒土组成。
3.根据权利要求I或2所述的复合材料，其特征在于所述脂肪族聚酯选自聚乳酸、聚羟基乙酸酯、聚β-羟基丁酸酯、聚β-羟基丁酸-co-β-羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚3-羟基丙酸酯、聚3-羟基戊酸酯、聚3-羟基己酸酯、聚3-羟基辛酸酯、聚3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基丙酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基辛酸酯、聚3-羟基丁酸-co-3-羟基癸酸酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-丙二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-丁二酸1，2_己二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-丁二酸I，2-戊二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2-癸二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-对苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co- 丁二酸1，2， 3-丙三醇酯和聚ε -己内酯中的至少一种，更优选聚羟基乙酸酯、聚3-羟基丁酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇酯和聚3-羟基丁酸-Co-羟基己酸酯中的至少一种；所述脂肪族聚酯的重均分子量为3000-500000，优选50000-200000 ;所述脂肪族聚酯包括聚乳酸时，所述聚乳酸与其他脂肪族聚酯总质量之比为O 80 100 20，所述聚乳酸的质量不为O ; 所述脂肪族聚酯与所述凹凸棒土的质量比为5 99. 99 O. 01 50,优选60-99.9 O. 1-40 ο
4.根据权利要求1-3任一所述的复合材料，其特征在于所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料还包括无机填料、抗水解剂和抗氧化剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的复合材料，其特征在于所述无机填料选自滑石粉、石墨、氮化硼、二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、碳纳米管、水滑石、玻璃纤维、蒙脱土中的至少一种；所述抗水解剂为聚碳化二亚胺和SKPC8570型抗水解剂中的至少一种；所述抗氧化剂选自亚磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、抗氧化剂Β215、抗氧化剂Β900和抗氧化剂Β225中的至少一种； 所述无机填料与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 20 100 80，优选O. I I : 99. 9 99，所述无机填料的质量不为O ;所述抗水解剂与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 15 100 85，优选O. 5 3 99. 5 97，所述抗水解剂的质量不为O ;所述抗氧化剂与所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料中其他组分的总质量之比为O 20 100 80，优选O. 01 3 99. 9 97,所述抗氧化剂的质量不为O。
6.根据权利要求1-5任一所述的复合材料，其特征在于所述凹凸棒土的直径为10 800nm，优选lO-lOOnm，更优选50nm，长度为O. 1-50 μ m，优选O. 2-10 μ m，更优选8ym ;所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料的结晶起始温度为85. 17-196. 63°C，屈服强度为25. 17-82. 96MPa，断裂强度为18. 16-64. 76MPa，在190 °C >7. 16kg负载下的熔融指数为O. 2-11. 5g，零剪切粘度 I. 51 X IO4Pa · s 至 4. 63X IO6Pa · S。
7.根据权利要求1-6任一所述的复合材料，其特征在于所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料是按照权利要求8或9所述方法制备而得。
8.一种制备权利要求1-6任一所述脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料的方法，包括如下步骤将权利要求1-6任一所述原料按照相应配比进行混炼，得到所述脂肪族聚酯和凹凸棒土复合材料。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述混炼步骤中，温度为50-350°C，优选100-250°C，更优选160-200°C，转子转速为5-200转/分，优选60-90转/分，时间为5-30分钟，优选15-20分钟，更优选20分钟。
全文摘要
本发明公开了一种脂肪族聚酯/凹凸棒土复合材料及其制备方法。该复合材料，包括脂肪族聚酯和凹凸棒土；所述脂肪族聚酯分散于所述凹凸棒土中，且所述脂肪族聚酯与所述凹凸棒土间通过化学键结合。在该纳米复合材料中，凹凸棒土可以在一系列脂肪族聚酯材料中呈微米或纳米尺度分布，并且可以提高材料熔体粘度，提高材料的屈服强度等力学性能，提高热变形温度，并降低材料结晶所需时间，从而极大的扩展了脂肪族聚酯材料的应用范围。
文档编号C08L67/04GK102816413SQ201110154318
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者郭宝华, 唐硕, 徐军, 章越, 李彩霞, 夏鹏翎 申请人:清华大学, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司