[发明专利]可生物降解的聚合物混合物及其制备方法

说明书

一种可生物降解的聚合物共混物包含至少一种组分(A)、至少一种组分(B)和至少一种组分(D)，其中‑组分(A)包括基于乳酸的聚合物；‑组分(B)包括热塑性淀粉(TPS)，其代表淀粉、至少一种来自物质组(C)的增塑剂和至少一种来自物质组(E)的改性剂的混合物；‑物质组(C)包括用于淀粉的增塑剂；‑物质组(E)包括改性剂；‑组分(D)包括聚羟基烷酸酯(PHA)的均聚物或共聚物，和/或其混合物；并且该可生物降解的聚合物共混物可以任选地包含组分(F)，其中‑组分(F)包括用于PLA和/或PHA的增塑剂，并且以如下这样的方式制备该可生物降解的聚合物共混物：通过将组分(A)和(B)共混来制备包含组分(A)、(B)和(D)的组合物，其中组分(B)至少在共混过程的、其中同时将至少一种组分(B)和至少一种组分(A)共混的一个阶段中存在于共混物中，且共混过程的该阶段先于共混过程的、其中将组分(D)添加至共混物的阶段至少一个阶段，并且可以在共混过程的任何一个或多个阶段中以一个或多个剂量将任选的组分(F)和(G)添加至共混物。

技术领域

本技术方案涉及可生物降解的聚合物共混物及其制备方法。本发明解决了用于以实现更好的机械性能的方式制备共混物的组合物和方法的问题。

背景技术

人们对可生物降解的聚合物(主要来自可再生资源)的兴趣正在稳步增长，尤其是出于以下两个原因：与其应用有关的生态关系，特别是在农业和包装工业中；以及对石油储备的可耗竭性的认识。细菌聚合物，聚羟基烷酸酯(PHA)，是一类重要的聚合物，主要是聚(3-羟基丁酸酯)及其共聚物。另外，近些年，主要是由农产品生产且易于生物降解的聚乳酸(或更确切地，任何形式的聚丙交酯和乳酸的各种旋光异构体的组合)的使用在增加。丙交酯是由通过来自不同来源的淀粉或糖发酵产生的乳酸而制得的环状二聚物(L.Yu等人/Prog.Polym.Sci.31,576–602；2006)。PLA是多年来已知的聚合物，但是直到从农业原料制备其单体的技术提高了其经济性才为人所知。因此，现在它处于可生物降解的塑料工业的快速发展的前沿(Y.Tokiwa等人,Int.J.Mol.Sci.,10,3722-3742；2009)。

一类特殊的聚酯，称为聚羟基烷酸酯(PHA)，是由各种各样的微生物自然产生的，聚酯用作这些微生物的碳源和能量源。人们出于好奇心而在科学文献中研究作为来自PHA组的聚合物的聚-β-羟基丁酸酯(PHB)(早在上个世纪)。然而，仅关于塑料生产和应用的生态方面，研究着重于PBH，特别是P3HB和一些其它聚羟基烷酸酯(主要是PHBHx的共聚物，最常见的是PHBHV和P3HB4HB)的商业化。PHB的脆性已经通过β-羟基丁酸酯与β-羟基戊酸酯的共聚作用而得到解决(EP 0052459)。尽管存在聚羟基烷酸酯可以在旨在用于加工热塑性塑料的普通装置上进行加工的事实，但在其加工过程中出现的问题限制了它们的商业应用。它指的是加工的有限条件，尤其对于它们的低热稳定性和相对慢的结晶动力学而言。更广泛使用PHA的另外的限制性因素是其相对高的价格。