[发明专利]一种高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高挺度高强韧可全降树脂组合物，包含以下重量份的原料组分：PBAT：60‑80份；PLA：10‑30份；碳酸钙晶须：5‑15份；高分子量扩链相容剂：0.3‑0.6份；偶联剂：0.01‑0.1份；和其他加工助剂。制备方法包括以下步骤：先将碳酸钙晶须用偶联剂处理，后与PBAT混合后经双螺杆挤出机挤出造粒得到碳酸钙晶须母粒；再将碳酸钙晶须母粒、PLA、高分子量扩链相容剂、助剂经预混、熔融挤出、造粒得到高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物。本发明的优点在于该组合物为可全降解树脂组合物，碳酸钙晶须和PLA对PBAT基体起到协同增强增韧效果，最终薄膜制品具有很高的挺度，且成本提高不明显，易实现规模化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，具体涉及一种高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物及其制备方法。

背景技术

PBAT和PLA是目前研究最多、产量最大、商业化程度最高的两种可全降解聚合物。将两种材料通过共混改性，实现优势互补，使材料具有较高强度的同时具有良好的韧性，也是目前可降解材料改性的热点之一。与传统的PE薄膜相比，PBAT材料由于结晶度低，材质较软，在以PBAT为主的PBAT/PLA合金制备的薄膜挺度低，质感较差，给人一种“软塌塌”的廉价感。

很多专利集中在改善PBAT/PLA复合材料的相容性和强度，并未关注到如何提高最终薄膜制品的挺度。如何提高PBAT/PLA复合材料的相容性和强韧性，且同时保持材料薄膜制品的高挺度是该领域研究技术人员面临的最大难题。

专利CN 111378259 A公开了一种含有环氧基团的小分子化合物作为PBAT/PLA复合材料的相容剂，促进了PBAT/PLA复合材料力学性能的改善，尤其是同时保持了较高的刚性和韧性；但该小分子相容剂存在加料困难、添加量大(0.5-2份)、残留单体对制品气味影响大等缺陷。

专利CN 109504041 A公开了一种采用扩链剂制备的TPS/PLA/PBAT共混改性生物降解树脂，采用KL-E作为扩链剂提升两相体系的相容性；煤化院KL-E系列和BASF公司ADR系列扩链剂一样，都是环氧类扩链剂，但其分子量较低，都在10000以下。

专利CN105199347 A用钠基蒙脱土增强母料共混改性得到性能优异的PLA/PBAT复合材料，但是蒙脱土是层状结构存在剥离困难，难以工业化；此外蒙脱土虽然可以改善复合材料强度，但在单一方向尺寸仍较小，对提高材料挺度作用有限。

专利CN109825048 A采用OMMT与EGMA协同提升材料的强度和韧性，EGMA改善了两相界面粘合较差的问题，OMMT起到物理交联点的作用进而提升材料强度，OMMT同样存在单一方向尺寸较小，在提高材料挺度方面作用有限。

专利CN 110079065 A和CN 106750253 A主要集中在改善PLA/PBAT复合材料相容性方面，专利CN 110079065 A中相容剂为1-10％，添加量较大；专利CN 106750253 A中相容剂可以起到的光稳定剂和抗菌剂的效果，但是相容剂合成步骤复杂，使用的原料环保性有待验证。

发明内容

为了提高PBAT/PLA复合材料的相容性和强韧性，且同时保持材料薄膜制品的高挺度。本发明的目的之一是提供一种高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物。本发明的第二个目的是，提供一种高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物的制备方法。

本发明提供一种高挺度高强韧可全降解PBAT/PLA树脂组合物，包括PLA、PBAT、碳酸钙晶须、高分子量扩链相容剂、偶联剂和助剂。

进一步，所述的组合物由包括以下组分及重量份的原料制备得到：

所述的碳酸钙晶须长度10-30μm，直径0.5-1.0μm，长径比≥20。