【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高分子材料領域，具體涉及一種改性pbat材料、高水蒸氣阻隔生物降解地膜及其制備方法。
技術介紹
1、地膜覆蓋已經成為我國一項重要的農業生產技術，然而近年來傳統聚乙烯地膜的大量應用使農田中殘留地膜日益累加，農作物根系的生長空間受到日益嚴重的影響，導致其對水分、養分的吸收和利用降低，農作物產量和品質下降，嚴重影響著我國農業的可持續發展。
2、生物降解地膜是一種低碳、環保材料，它不僅在農作物發芽期和幼苗期可以起到高效的保墑作用，防止土壤中水分和熱量流失，還能在農作物成熟后被田地中的微生物降解生成水、二氧化碳以及小分子物質等，不會對土壤環境造成污染。在農業覆蓋應用中，采用生物降解地膜代替傳統地膜是解決農田殘膜污染的有效手段之一。聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯(pbat)具有優異的機械性能和良好的生物降解性，使其成為目前生物降解地膜領域應用的主流材料。但pbat地膜水蒸氣阻隔性能較傳統聚乙烯地膜差，導致其保墑性能不足。
3、目前，提高pbat地膜水蒸氣阻隔性能的技術方法主要有兩種，一是添加高阻隔性能聚合物制成共混膜或多層膜，二是添加阻隔性能增強劑。專利cn106221165a公開了一種高阻隔性全生物降解地膜，采用具有優良阻隔性能的ppc與pbat和phbh進行熔融共混并吹脹成膜，得到高阻隔性能pbat地膜。專利cn118596670a公開了一種包括耐老化層和阻隔層的全生物降解多層地膜，通過調整兩層配方中pga和紫外線吸收劑的用量來調控功能，從而得到一種水汽阻隔性能優異、硬度適中的pbat地膜產品。專利cn
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術存在的不足，提出一種改性pbat材料及其制備方法，通過在酯化過程中加入環氧化脂肪酸甘油酯(eag)合成改性pbat材料，提高材料的力學性能以及水蒸氣阻隔性能。
2、本專利技術的另一目的是提出一種高水蒸氣阻隔生物降解地膜及其制備方法，采用上述改性pbat材料制備，得到的生物降解地膜兼具良好水蒸氣阻隔性能、力學性能和耐老化性能，而且生產工藝簡單，采用通用吹膜設備，可大規模工業化生產。
3、本專利技術的目的通過以下技術方案實現。
4、本專利技術的第一方面在于提供一種改性pbat材料，包含對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯的反應產物。
5、其中，所述的環氧化脂肪酸甘油酯選自環氧化菜籽油、環氧化紅花油、環氧化亞麻籽油、環氧化葵花油、環氧化玉米油、環氧化橄欖油、環氧化大豆油、環氧化花生油、環氧化棉籽油、環氧化棕櫚油中的至少一種；
6、所述環氧化脂肪酸甘油酯的環氧值為0.1～3.0mol/100g，優選為0.1～1.0mol/100g。
7、本專利技術的第二方面在于提供一種上述改性pbat材料的制備方法，包括將包含有對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯在內的組分反應得到改性pbat材料的步驟；
8、優選地，所述改性pbat材料的制備方法具體包括以下步驟：
9、(1)將己二酸和環氧化脂肪酸甘油酯進行開環反應，得到化合物eso-aa；
10、(2)將步驟(1)得到的化合物eso-aa、1,4-丁二醇、對苯二甲酸，在催化劑的作用下進行酯化反應；
11、(3)將步驟(2)得到的酯化反應產物經過縮聚反應得到所述的改性pbat材料。
12、其中，所述改性pbat材料的制備方法中：
13、所述對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇和環氧化脂肪酸甘油酯的摩爾比為10：(10～100)：(20～130)：(0.01～5)，優選為10：(10～20)：(20～40)：(0.05～1)；
14、所述催化劑選自鈦系催化劑(如二氧化鈦、鈦酸酯類催化劑等)、銻系催化劑(如三氧化二銻、醋酸銻、乙二醇銻等)、鍺系催化劑(如二氧化鍺及金屬配合物等)、錫系催化劑(如氯化亞錫及金屬配合物等)中的至少一種，優選自鈦酸酯類催化劑、銻系催化劑中的至少一種，其中，所述的鈦酸酯類催化劑可以采用常用的鈦酸酯類化合物，例如包括但不限于鈦酸四丁酯、鈦酸二異丙酯等，所述的銻系催化劑包括但不限于三氧化二銻、醋酸銻、乙二醇銻等；所述催化劑的用量沒有特別的限定，可以按常用量加入即可。
15、所述改性pbat材料的制備方法中：
16、所述開環反應的條件為：溫度160～190℃，時間20～40min；所述開環反應優選在保護性氣體氛圍下進行，所述的保護性氣體可以采用常用的氮氣或者惰性氣體(如氬氣)；
17、所述酯化反應的條件為：溫度140～220℃，時間1～5h；所述酯化反應優選在保護性氣體氛圍下進行，所述的保護性氣體可以采用常用的氮氣或者惰性氣體(如氬氣)；
18、所述縮聚反應的條件為：溫度240～260℃，壓力＜50pa，時間0.2～1.5h；所述縮聚反應后通入保護性氣體(例如氮氣)對反應體系進行降溫。
19、其中，所述步驟(2)中酯化反應過程中化合物eso-aa、1,4-丁二醇、對苯二甲酸、催化劑等組分的加料先后順序以及酯化反應順序沒有特別的限定，可以根據實際反應進行選擇，例如，所述步驟(2)中酯化反應的步驟包括以下任意方式：
20、方式(一)：將化合物eso-aa、1,4-丁二醇、對苯二甲酸和催化劑混合后進行酯化反應；或者，
21、方式(二)：將化合物eso-aa和對苯二甲酸分別與1,4-丁二醇在催化劑的作用下進行酯化反應；或者，
22、方式(三)：將化合物eso-aa、1,4-丁二醇和催化劑混合反應后再加入對苯二甲酸繼續酯化反應。
23、本專利技術的第三方面在于提供一種高水蒸氣阻隔生物降解地膜，由改性pbat材料制備得到，所述的改性pbat材料為上述改性pbat材料。具體地，所述的改性pbat材料包含對苯二甲酸、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種改性PBAT材料，包含對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯的反應產物。
2.根據權利要求1所述的改性PBAT材料，其特征在于，
3.一種權利要求1～2任一項所述改性PBAT材料的制備方法，包括將包含有對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯在內的組分反應得到改性PBAT材料的步驟；
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，
7.一種高水蒸氣阻隔生物降解地膜，由改性PBAT材料制備得到，所述的改性PBAT材料為權利要求1～2任一項所述的改性PBAT材料或者由權利要求3～6任一項所述制備方法得到的改性PBAT材料。
8.根據權利要求7所述的高水蒸氣阻隔生物降解地膜，其特征在于，
9.一種權利要求7或8所述高水蒸氣阻隔生物降解地膜的制備方法，包括將包含有所述改性PBAT材料在內的組分吹塑成膜即得所述的高水蒸氣阻隔生物降解地膜。
10.根據權
...【技術特征摘要】
1.一種改性pbat材料，包含對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯的反應產物。
2.根據權利要求1所述的改性pbat材料，其特征在于，
3.一種權利要求1～2任一項所述改性pbat材料的制備方法，包括將包含有對苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇、環氧化脂肪酸甘油酯在內的組分反應得到改性pbat材料的步驟；
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，
6.根據權利要求3所述的制備方法，其...
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