[发明专利]一种二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物及其制备方法

说明书

一种二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物及其制备方法，属于二氧化碳基共聚物技术领域。其特征在于，重量份组成包括：PPCCP 1~99份，PBAT 1~99份，功能助剂0.1~20份；其中PPCCP为二氧化碳与环氧丙烷、环氧环己烷和邻苯二甲酸酐的四元共聚物。本发明将PPCCP和PBAT作为主要组分得到组合物，使得两种成分的性能均得到了协同改善；组合物的性能不但弥补了原本各自的缺点，而且使两者原本的优点也有所提高：所得组合物拉伸强度高于单组份的PPCCP四元共聚物，组合物的断裂伸长率也高于单组份的PBAT。

技术领域

一种二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物及其制备方法，属于二氧化碳基共聚物技术领域。

背景技术

二氧化碳基可降解树脂是指二氧化碳与其他单体共聚生成的生物可降解的二元或多元共聚物。此种树脂普遍具有较高的阻隔性和透明性的优点，但是存在耐温性较差的缺点。这类二氧化碳基共聚物最早出现的是二氧化碳与环氧丙烷共聚生成的二元共聚物—聚碳酸亚丙酯（PPC），PPC的玻璃化温度仅仅是30℃~40℃，玻璃化温度较低这一缺陷大大的限制了其应用。现有技术中向二氧化碳基共聚物中引入刚性单体邻苯二甲酸酐、环氧环己烷，可以将玻璃化温度提高到70℃~90℃。但是这种共聚物有存在韧性差的问题，其断裂伸长率不足10%。

另一方面，聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯（PBAT）是一种生物降解能力优良、韧性高、且具有较高耐热性的塑料。但是PBAT因其分子结构本身的原因，导致PBAT的拉伸强度不高，这又限制了PBAT在高强度膜领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种耐热性好、拉伸强度高、断裂伸长率高的二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物，其特征在于，重量份组成包括：

PPCCP 1~99份，PBAT 1~99份，功能助剂0.1~20份；

其中PPCCP为二氧化碳与环氧丙烷、环氧环己烷和邻苯二甲酸酐的四元共聚物。

本发明将PPCCP和PBAT作为主要组分得到组合物，使得两种成分的性能均得到了协同改善；组合物的性能不但弥补了原本各自的缺点，而且使两者原本的优点也有所提高：所得组合物拉伸强度高于单组份的PPCCP四元共聚物，组合物的断裂伸长率也高于单组份的PBAT。

优选的一种上述的二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物，所述的重量份组成为：PPCCP 20~50份、PBAT 50~80份、功能助剂 1~15份。

优选的重量份组成的物料搭配更加合理，两者的协同效果更加明显，耐热性能、拉伸强度、断裂伸长率等均表现出更优的性能。

优选的一种上述的二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物，所述的PBAT的拉伸强度为12MPa~25MPa。在临界相对分子质量之前，相对分子质量增加，拉伸强度增加；同时拉伸强度也能一定程度上反应分子链的取向排列。本发明通过选择一定范围内拉伸强度的PBAT来组成组合物，此种PBAT的相对分子质量和分子链的取向排列更加适应PPCCP的分子结构和排列，能够使两种组分更好的结合，得到的组合物的各项性能更加优异。

更优选的，所述的PBAT的拉伸强度为20MPa~25MPa。更优选的PBAT与PPCCP组合，能够达到本发明的最佳性能。

具体的，上述的二氧化碳基四元共聚物的高韧组合物中PPCCP的制备方法如下：

将环氧丙烷、环氧环己烷、邻苯二甲酸酐、催化剂加入搅拌反应器中，充入二氧化碳使反应压力达到1.0MPa~2MPa；加热使反应温度保持在60℃~80℃，反应过程中保持搅拌；所述的催化剂为四正丁基卤化铵与三乙基硼的复合催化剂；反应进行4h~8h后终止反应制得胶液，胶液用二氯乙烷溶解后再加入乙醇析出沉淀，沉淀物经脱挥、造粒、干燥后即得。