[发明专利]一种复合增塑剂及利用其制备淀粉/PBS共混料的方法

说明书

本发明涉及一种复合增塑剂，由无机金属盐增塑剂和离子液体增塑剂组成，二者重量比为1‑5:4‑7。本发明还公开了一种利用上述复合增塑剂制备淀粉/PBS共混料的方法：将复合增塑剂加入到干燥的淀粉中，搅拌混合均匀，得到淀粉混合料；将PBS加入密炼机中熔融，然后将淀粉混合料加入到密炼机中与PBS进行共混，即得。该复合增塑剂用来改性淀粉/PBS复合材料时，能够破坏淀粉、PBS原有氢键与结晶结构，增强了淀粉与PBS的界面结合力，提高了淀粉/PBS共混体系的相容性，提高了共混体系的力学强度和断裂伸长率，这种复合增塑剂在淀粉/PBS共混材料中能够稳定存在，避免了常规增塑剂的迁移和析出而导致的制品发脆问题。

技术领域

本发明涉及一种复合增塑剂及利用其制备淀粉/PBS共混料的方法，属于塑料制品加工技术领域。

背景技术

近年来，塑料制品的应用领域越来越广泛，人们对塑料的需求量也越来越大，但是许多传统的塑料回收利用困难且不可生物降解，对环境造成了严重的破坏，随着人们环保意识的增强，生物可降解高聚物越来越多的受到人们的关注，开发可生物降解高分子材料是解决塑料“白色污染”问题的有效方法。PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是由丁二酸与丁二醇经过缩合聚合合成的，其合成原料来源广泛，既可以是石油资源，也可以通过生物资源发酵得到，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。相比于其他的生物可降解聚酯，PBS在生物降解性、可加工性、热性能和化学稳定性等方面具有优异的性能。淀粉是自然界来源最丰富的天然高分子化合物，可完全生物降解，正快速成为主要的绿色化工材料。

PBS具有优良的力学性能、耐热性能和加工性能，但成本较高、结晶度高、脆性大；淀粉生物降解性好，但强度低、耐水性差、热稳定性低、缺乏熔融流动性，难以单独作为高分子材料使用。将淀粉与PBS共混并经适当改性，通过性能互补可望获得性能良好的环境友好材料，已成为研制可完全生物降解材料的热点,但PBS与淀粉相容性差，需通过改性才可能获得具有良好性能的淀粉/PBS共混材料。改善淀粉/PBS共混物性能的通常方法是加入增塑剂，使淀粉结构无序化而成为热塑性淀粉、淀粉与PBS的相容性提高。目前使用的增塑剂包括乙二醇、甘油、山梨醇等多元醇，尿素、甲酰胺、乙醇胺等含氮化合物，糠醛、二甲亚砜以及以羟基增塑剂、氨基增塑剂为主体的复合剂。上述物质主要是通过氢键与淀粉作用改变聚合物聚集态结构，从而改善淀粉与PBS的相容性，提高淀粉/PBS共混物的性能。但目前这些增塑剂的改性效果有限，增塑剂易从淀粉基体中迁移，因此相应体系中淀粉与PBS的相容性有限，从而使得共混材料性能不够理想。

离子液体是一种完全由离子组成的在在室温或室温附近温度下呈液态的盐类，因其具有蒸气压极低、难挥发、对水和空气稳定、对多种物质有优越的溶解性能、环境友好且可循环使用等优点，成为增塑改性淀粉/PBS共混材料的一种很好的选择。用离子液体增塑改性淀粉/PBS共混材料，显著提高了淀粉与PBS的相容性以及共混材料的韧性，但改性淀粉/PBS存在强度下降较大的问题。

发明内容

本发明目的是针对用现有方法制备的淀粉/PBS共混材料的性能不理想的问题，提供一种复合增塑剂，用来改性淀粉/PBS复合材料时，能够增强淀粉与PBS的界面结合力，提高淀粉/PBS共混体系的相容性，提高共混体系的力学强度和断裂伸长率，且性能稳定，在放置过程中无增塑剂的迁移和析出现象的发生。

本发明的另一个目的还在于，提供利用上述复合增塑剂制备淀粉/PBS共混料的方法，制得的共混料生物降解性好，力学性能和加工性能好，强度高。

技术方案

一种复合增塑剂，由无机金属盐增塑剂和离子液体增塑剂组成，无机金属盐增塑剂和离子液体增塑剂的重量比为(1-5):(4-7)。

所述无机金属盐增塑剂选自氯化钠、氯化镁、氯化锂、氯化铝、硫酸钠、硫酸镁、硝酸镁、硝酸钙或氯化钙中的任意一种。优选为氯化镁。