PBAT發泡顆粒及其制備方法及應用技術

本發明專利技術屬于高分子技術領域，具體涉及一種PBAT發泡顆粒及其制備方法及應用。所述的PBAT發泡顆粒的制備方法包括步驟：酯化反應：將對苯二甲酸、1,4

PBAT foaming particles and its preparation method and Application

【技術實現步驟摘要】
Applied Polymer Science, 2016、[2]陸璟,吳林波.季戊四醇支化聚（丁二酸丁二醇酯
?
co
?
對苯二甲酸丁二醇酯）的合成與表征[C]中的系列研究中也表明，在生物可降解PBAT聚合時添加0.1
?
0.4%的季戊四醇會導致斷裂伸長率的明顯下降。
[0008]現有技術為提高PBAT熔體強度，將其應用于發泡的方法是主要在PBAT聚合過程中或完成后進行擴鏈，但是市售PBAT產品中端羧基含量多在50mol/t以下，甚至可達10mol/t以內，市售產品可供反應的活性羧基較少，助劑利用率低，部分未枝接的小分子聚酯容易遷移；并且，共混的方式需要將PBAT與流動助劑進行二次加熱，容易導致PBAT的熱降解，引起酸值升高、發黃等一系列問題；如上述的CN110591304B中采用三羥甲基丙烷丙烯酸酯等支化劑，通過與生物降解聚酯成品共混的方式制得了改性聚酯，聚酯熔體強度提高的同時極大的降低斷裂伸長率；因此，如何提高PBAT熔體強度的同時保持基體樹脂良好的柔性，制備具有高回彈性的發泡PBAT聚酯，是擴展PBAT在發泡制品領域應用的重要問題。

技術實現思路

[0009]本專利技術要解決的技術問題是提供一種PBAT發泡顆粒，并且利用其PBAT顆粒制備一種PBAT制品，在提高PBAT熔體強度的同時，保持PBAT的高柔性，得到的產品具有泡孔不易破裂、高回彈、高發泡倍率的特點。
[0010]本專利技術所述的PBAT發泡顆粒的制備方法，包括以下步驟：（1）酯化反應：將對苯二甲酸、1,4<br/>?
丁二醇、1,6
?
己二酸和催化劑混合，加熱至180
?
200℃，酯化脫水反應1
?
2h，繼續升溫至200
?
230℃反應2
?
3h，得到酯化產物；所述的催化劑的用量，以鈦元素計，為PBAT發泡顆粒的理論產量的15
?
50ppm；（2）支化縮聚：將酯化產物、催化劑、熱穩定劑、抗氧化劑混合均勻，進行預縮聚反應，反應溫度為220
?
240℃，反應壓力50
?
80KPa，待預縮聚熔體特性粘度增長至0.1
?
0.3dl/g時，加入長臂多元醇，進行終縮聚反應，反應溫度235
?
250℃，反應壓力1
?
50KPa，反應時間0.2
?
1.5h，繼續在溫度240
?
270℃，反應壓力小于100Pa下，反應0.5
?
1.5h，得到PBAT顆粒；所述的催化劑的用量，以鈦元素計，為PBAT發泡顆粒的理論產量的45
?
150ppm；（3）發泡：將PBAT顆粒、物理發泡劑混合，加熱至70～120℃，壓力控制為5～30MPa，恒溫恒壓0.5～4h，即得PBAT發泡顆粒；所述的物理發泡劑為氮氣、二氧化碳、氬氣、正丁烷、異丁烷、環戊烷或者正戊烷；所述的長臂多元醇的制備方法，包括以下步驟：將多元醇和四氫呋喃，混合均勻后，保持N2氛圍，加入三氟化硼乙醚，并滴加環氧丙烷，反應0.5
?
2.5h，后加與投料量等質量的水終止反應，調節pH為中性，保溫70
?
80℃，放置分層，取下層產物，清洗后經減壓蒸餾，得到長臂多元醇；所述的多元醇、四氫呋喃、環氧丙烷的摩爾比為1:（6.1
?
50.0）:（6.1
?
50.0）；三氟化硼乙醚的添加量為四氫呋喃的物質的量的2
?
10%。
[0011]長臂多元醇的羥值為30
?
200mgKOH/g，分子量為910
?
8000g/mol。
[0012]長臂多元醇的添加量為對苯二甲酸和1,6
?
己二酸的物質的量的和的0.1
?
10
‰
。
[0013]多元醇為三羥甲基丙烷、季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或多種。
[0014]步驟（1）中的對苯二甲酸、1,6
?
己二酸單體的摩爾比為1:（1.0
?
2.3）；1,4
?
丁二醇是對苯二甲酸和1,6
?
己二酸兩種單體酸的物質的量之和的1.1
?
3倍。
[0015]步驟（1）和步驟（2）的催化劑為鈦酸四丁酯、鈦酸四正乙酯或鈦酸四異丙酯中的一種或多種。
[0016]抗氧化劑為2,6
?
二叔丁基
?4?
甲基苯酚、四[β
?
（3，5
?
二叔丁基
?4?
羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4
?
二叔丁基苯基]亞磷酸酯或β
?
（3,5
?
二叔丁基
?4?
羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一種或多種；熱穩定劑為亞磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、磷酸乙酯中的一種或多種。
[0017]熱穩定劑的用量為理論產物PBAT顆粒質量的0.01%
?
0.2%，抗氧化劑用量為理論產物PBAT顆粒質量的0.01%
?
0.2%。
[0018]一種PBAT發泡顆粒，是由PBAT發泡顆粒的制備方法制得的。
[0019]一種PBAT發泡顆粒的應用：將權利要求9的PBAT發泡顆粒，室溫放置24
?
48h，得到穩定的PBAT發泡顆粒，將其填充入模具中，90
?
100℃保溫4h，得到模塑泡沫制品。
[0020]具體地，所述的PBAT發泡顆粒的制備方法，包括以下步驟：（1）所述的長臂多元醇的制備方法，包括以下步驟：將多元醇和四氫呋喃，混合均勻后，保持N2氛圍，加入三氟化硼乙醚，并滴加環氧丙烷，反應，后加水終止反應，調節pH為中性，保溫70
?
80℃，放置分層，取下層產物，清洗后經減壓蒸餾，得到長臂多元醇；所述的多元醇、四氫呋喃、環氧丙烷的摩爾比為1:（6.1
?
50.0）:（6.1
?
50.0）；三氟化硼乙醚的添加量為四氫呋喃的物質的量的2
?
10%；其多元醇為季戊四醇時，相應的長臂多元醇的結構通式為：其中：m表示長臂多元醇各支鏈上四氫呋喃鏈段的數量。
[0021]n表示長臂多元醇各支鏈上環氧丙烷鏈段的數量。
[0022]（2）酯化反應：將對苯二甲酸、1,4
?
丁二醇、1,6
?
己二酸和催化劑混合，加熱至180
?
200℃，酯化脫水反應1
?
2h，繼續升溫至200
?
230℃反應2
?
3h，得到酯化產物；酯化反應的出水量達到理論值，酯化反應結束；酯化反應中加水的理論值計算公式為：m
水
=(bPTA+cAA)
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種PBAT發泡顆粒的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）酯化反應：將對苯二甲酸、1,4
?
丁二醇、1,6
?
己二酸和催化劑混合，加熱至180
?
200℃，酯化脫水反應1
?
2h，繼續升溫至200
?
230℃反應2
?
3h，得到酯化產物；所述的催化劑為鈦酸四丁酯、鈦酸四正乙酯或鈦酸四異丙酯中的一種或多種，其用量以鈦元素計，為PBAT發泡顆粒的理論產量的15
?
50ppm；（2）支化縮聚：將酯化產物、催化劑、熱穩定劑、抗氧化劑混合均勻，進行預縮聚反應，反應溫度為220
?
240℃，反應壓力50
?
80KPa，待預縮聚熔體特性粘度增長至0.1
?
0.3dl/g時，加入長臂多元醇，進行終縮聚反應，反應溫度235
?
250℃，反應壓力1
?
50KPa，反應時間0.2
?
1.5h，繼續在溫度240
?
270℃，反應壓力小于100Pa下，反應0.5
?
1.5h，得到PBAT顆粒；所述的催化劑與步驟（1）相同，其用量以鈦元素計，為PBAT發泡顆粒的理論產量的45
?
150ppm；抗氧化劑為2,6
?
二叔丁基
?4?
甲基苯酚、四[β
?
（3，5
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二叔丁基
?4?
羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三[2.4
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二叔丁基苯基]亞磷酸酯或β
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（3,5
?
二叔丁基
?4?
羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯中的一種或多種；熱穩定劑為亞磷酸三苯酯、磷酸三苯酯、磷酸乙酯中的一種或多種；（3）發泡：將PBAT顆粒、物理發泡劑混合，加熱至70～120℃，壓力控制為5～30MPa，恒溫恒壓0.5～4h，即得PBAT發泡顆粒；所述的物理發泡劑為氮氣、二氧化碳、氬氣、正丁烷、異丁烷、環戊烷或者正戊烷；所述的長臂多元醇的制備方法，包括以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：岳林，黃森彪，王敏，廖廣明，王富民，
申請(專利權)人：富海東營新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：