[发明专利]一种高效的生物降解塑料专用色母组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种色母组合物，具体涉及一种高效的生物降解塑料专用色母组合物及其制备方法。

背景技术

近年来，生物降解塑料的发展与日俱增，应用不断扩大，在包装材料，一次性餐具，农用地膜和日用制品等领域开始逐步取代传统塑料。生物降解塑料能够在更多领域更深层次取代传统塑料的关键是其在保证完全生物降解特性的同时能够提供与传统塑料相比的使用性能和价格。 目前，仅从着色应用而言，与传统塑料能提供之色彩缤纷的外观相比，生物降解塑料所能呈现的外观多为本色，显得过于单调，而在传统塑料着色应用中广泛使用的通用级色母却无法应用于生物降解塑料。通用级色母均以通用塑料为载体，如PE、PP或PS等，这些烯烃结构的载体与聚酯结构的生物降解塑料在极性方面具有较大差异，两者混合时的相容性问题，必然导致通用级色母在生物降解塑料中无法分散甚至无法着色。即便可以着色，也势必会导致生物降解塑料性能的大幅降低，最为关键的是其完全生物降解的特性因传统塑料载体的混入而荡然无存。

CN200810241673.0提供了一种全降解基色母料及其制备方法，该色母料是由载体树脂可完全降解材料、颜(染)料、表面处理剂、润滑分散剂、填充剂、热氧稳定剂及其它助剂构成，具有保持产品全降解性能的优点，但为能使色母料在生物降解塑料着色过程中具有更好的分散性，并同时能保持生物降解塑料的物理机械性能，其色母料的性能有待进一步的提高。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种高效的生物降解塑料专用色母组合物，该色母组合物不仅具有易分散，耐高温和抗水解的高效着色能力， 并能保持被着色材料的物理化学性能。

本发明的另一目的在于提供上述生物降解塑料专用色母组合物的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种高效的生物降解塑料专用色母组合物，其特征在于：按质量百分比计，包含如下组分：

生物降解聚酯：10.0%~80.0%

颜料：1.0%~80.0%

润滑剂：0.1%~10.0%

耐高温剂：0.1%~5.0%

抗水解剂：0.1%~5.0%。

所述生物降解聚酯为具有生物降解性能的脂肪族聚酯或脂肪族/芳香族共聚酯，其生物降解性能符合标准En 13432，其分子量为10000~100000。具体为聚乳酸PLA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己内酯PCL、聚（己二酸丁二醇共对苯二甲酸丁二醇酯）PBAT、聚羟基烷酸酯PAHs和聚（丁二酸丁二醇酯共对苯二甲酸丁二醇酯）PBSA中的一种或几种的混合物。

所述颜料包括无机颜料和有机颜料，其平均粒径小于400nm。

所述润滑剂为硬脂酸及其盐、褐煤蜡、芥酸酰胺、油酸酰胺和乙撑双硬脂酰胺中的一种或几种的混合物。

所述耐高温剂为丙烯酸共聚物类物质，是由一种或几种环氧类丙烯酸共聚物混合组成，优选结构中含有2~15个环氧基团，摩尔质量为1000~7000g/mol的环氧类丙烯酸共聚物。

该类耐高温剂可以和所选用的生物降解聚酯的端基，如羟基或羧基反应，达到扩充直链或支链和增加相容性的目的，从而提高其组合物的耐热性能，改善组合物的加工性能和颜料的分散性。

所述抗水解剂为碳化二亚胺类物质，由一种或几种碳化二亚胺混合组成，优选结构中含有1~30个碳化二亚胺基团，摩尔质量为40~30000g/mol的碳化二亚胺。

碳化二亚胺类物质是一类含有碳化二亚胺基团（-N=C=N-）的化合物。现在比较成熟的制备碳化二亚胺及其聚合物的方法是由异氰酸酯在催化剂作用下加热生成。通过对反应溶剂的改进，如采用卤代烃、脂环醚、混合溶剂或不使用溶剂，最终得到高分子量的聚碳化二亚胺溶液或者粉末，并且有较好的储存稳定性。二异氰酸酯生成线性聚碳化二亚胺，三官能度以上异氰酸酯则生成具有支链结构的聚碳化二亚胺，这类缩聚物具有很高的熔融温度。聚碳化二亚胺的耐热性好、活性高，能与物质中微量的水发生反应，具有显著的抗水解性能。在生物降解聚酯中应用碳化二亚胺类物质，还可以有效提高材料的抗水解性能。

一种高效的生物降解塑料专用色母组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、按上述组分的质量配比称取各种原料，进行烘干；

b、将烘干后的各组分原料在高速混合机依次进行低速、高速搅拌，得到混合物；

c、将上述混合物送入熔融混炼设备进行混炼塑化并挤出造粒，干燥即得到生物降解塑料专用色母组合物。