【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于薄膜用復(fù)合材料，涉及一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法。
技術(shù)介紹
1、果樹苗木的嫁接作為一種常用的有效增強(qiáng)植株抗病能力的方法，在果樹栽培上普遍應(yīng)用。在嫁接的過程中，通常使用聚乙烯（pe）類嫁接膜纏繞包覆嫁接苗，以提高存活率，其具有價(jià)格廉價(jià)、韌性高、透光性好的優(yōu)點(diǎn)，占據(jù)該類產(chǎn)品的主要市場。然而，pe嫁接膜在使用時(shí)存在諸多問題。
2、具體而言，pe嫁接膜難以在環(huán)境中自然降解，苗木嫁接過程產(chǎn)生的聚合物碎片難以回收，掉落至土壤及環(huán)境中會(huì)造成大量污染。同時(shí)，pe嫁接膜力學(xué)性能高，在苗木存活后需要通過工具將膜去除或者破口使苗木繼續(xù)生長，這消耗了大量的人力。此外，pe纏繞膜的水透氣性較差，容易造成嫁接部位的濕度過高，從而導(dǎo)致病菌滋生、腐爛等問題。
3、針對pe嫁接膜的不足，人們開始關(guān)注開發(fā)新一代嫁接膜材料，其中，可降解聚酯材料如聚乳酸（pla）、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（pbat）、聚丁二酸丁二醇酯（pbs）等具有較好開發(fā)前景，其中，pbs相較于pla和pbat，在作為嫁接膜的應(yīng)用上展現(xiàn)出了一系列獨(dú)特優(yōu)勢。
4、盡管pla因其優(yōu)異的生物降解性和環(huán)境友好性而受到青睞，然而，pla化學(xué)結(jié)構(gòu)剛性大，斷裂伸長率<10%，延展性不足，不適用于纏繞嫁接膜，文獻(xiàn)（in?situ?formation?ofpla-grafted?alkoxysilanes?for?toughening?a?biodegradable?pla?stereocomplexthin?film,?rsc?adv.?
5、pbat雖然也是一種公認(rèn)的可降解聚酯，但在自然環(huán)境中降解較慢，不適用作為嫁接膜。相比之下，pbs則表現(xiàn)出更均衡的降解性能，文獻(xiàn)（properties?of?phosphorus-containing?polybutylene?succinate/polylactic?acid?composite?film?material?anddegradation?process?effects?on?physiological?indexes?of?lettuce?cultivation,polymer?test.?119,?107921）證實(shí)了pbs共混聚合物在土壤上清液中降解6個(gè)月，降解率可達(dá)60%~70%，具有優(yōu)異的土壤降解性能，這對于需要土壤降解性能的嫁接膜而言是一個(gè)重要優(yōu)勢。
6、專利cn112048058b提供了一種高熔點(diǎn)結(jié)晶性生物可降解共聚酯的制備方法，采用異氰酸酯、環(huán)氧等擴(kuò)鏈的方式，將pbs預(yù)聚物、異己糖醇基聚酯預(yù)聚物、擴(kuò)鏈劑混合后進(jìn)行反應(yīng)制備嵌段共聚酯。然而，該嵌段共聚酯分子鏈之間的作用力較弱，制得的膜無法形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵三維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致抗穿刺能力不足，無法滿足嫁接拉伸膜的使用要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
3、一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，將羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物、二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑混合后進(jìn)行反應(yīng)，控制羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的分子量范圍均為3000-5000，同時(shí)控制二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑的加入量為羥基封端的pbs預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的總質(zhì)量的5-8%，即得適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯。
4、本專利技術(shù)通過異氰酸基團(tuán)和羥基的反應(yīng)，擴(kuò)鏈制備嵌段共聚酯，羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的分子量越小，需要的二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑越多，形成的氨基甲酸酯鍵越多。由于控制羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的分子量范圍均為3000-5000，同時(shí)控制擴(kuò)鏈劑的加入量為羥基封端的pbs預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的總質(zhì)量的5-8%，因此嵌段共聚酯的分子鏈中存在大量的氨基甲酸酯鍵，使得嵌段共聚酯的分子鏈之間可形成大量的氫鍵（如圖1所示），導(dǎo)致嵌段共聚酯的分子鏈之間的作用力較強(qiáng)，形成聚合物的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，嵌段共聚酯的強(qiáng)度和斷裂伸長率較為理想，從而提高了聚合物的抗穿刺能力。由于嵌段共聚酯的分子鏈中存在異己糖醇結(jié)構(gòu)，異己糖醇結(jié)構(gòu)含有醚鍵，親水性較好，易發(fā)生水解反應(yīng)，因此嵌段共聚酯的降解性能較為理想。由于嵌段共聚酯的分子鏈中存在異己糖醇結(jié)構(gòu)，因此嵌段共聚酯的結(jié)晶度較低，無定型區(qū)所占比例較大，氣體擴(kuò)散的過程中可滲透的區(qū)域較大，對氣體的阻隔性能較差。
5、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
6、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，羥基封端的pbs預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的質(zhì)量比為2-8:2-8。
7、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑為六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、甲苯二異氰酸酯(tdi)或二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)。
8、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，反應(yīng)體系為熔融體系，熔融體系簡單并且無溶劑，無需溶解沉淀純化，成本較低，熔融產(chǎn)品可直接加工，方便安全，反應(yīng)溫度為160-220℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-1h，反應(yīng)壓力為0.1mpa。
9、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，羥基封端的pbs預(yù)聚物的制備過程為：將丁二酸、丁二醇、助劑（抗氧化劑、催化劑、熱穩(wěn)定劑等）混合后，先在溫度為180-200℃、壓力為0.1mpa的條件下酯化反應(yīng)4-6h，再升溫至230-250℃后在壓力≤50pa的條件下縮聚反應(yīng)1-2h，即得羥基封端的pbs預(yù)聚物；其中，丁二酸與丁二醇的摩爾比為1:1.1-1.3，助劑的加入量為丁二酸的質(zhì)量的0.5%。
10、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的制備過程為：將丁二酸、異己糖醇、助劑（抗氧化劑、催化劑、熱穩(wěn)定劑等）混合后，先在溫度為180-220℃、壓力為0.1mpa的條件下酯化反應(yīng)3-4h，再升溫至240-260℃后在壓力≤50pa的條件下縮聚反應(yīng)2-3h，即得羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物；其中，丁二酸與異己糖醇的摩爾比為1:1.1-1.3，助劑的加入量為丁二酸的質(zhì)量的0.5%。
11、如上所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物為羥基封端的異山梨醇基聚酯預(yù)聚物；當(dāng)羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物為羥基封端的異山梨醇基聚酯預(yù)聚物時(shí)，適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法記為方法a。
12、如上所述本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，將羥基封端的PBS預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物、二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑混合后進(jìn)行反應(yīng)，控制羥基封端的PBS預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的分子量范圍均為3000-5000，同時(shí)控制二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑的加入量為羥基封端的PBS預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的總質(zhì)量的5-8%，即得適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封端的PBS預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的質(zhì)量比為（2-8）：（2-8）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑為六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，反應(yīng)體系為熔融體系，反應(yīng)溫度為160-220℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-1h，反應(yīng)壓力為0.1MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種適用于嫁接拉伸
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物為羥基封端的異甘露醇基聚酯預(yù)聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物為羥基封端的異艾杜醇基聚酯預(yù)聚物。
8.一種嫁接拉伸膜，其特征在于，由適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯吹塑而成，適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯采用如權(quán)利要求5所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法制得；嫁接拉伸膜的厚度為0.05-0.15mm，斷裂伸長率≥700%，水蒸氣透過率≥400g·m-2·d-1，崩解降解性能≤85d，抗穿刺能力≥15N。
9.一種嫁接拉伸膜，其特征在于，由適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯吹塑而成，適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯采用如權(quán)利要求6所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法制得；嫁接拉伸膜的厚度為0.1-0.15mm，斷裂伸長率≥600%，水蒸氣透過率≥300g·m-2·d-1，崩解降解性能≤90d，抗穿刺能力≥18N。
10.一種嫁接拉伸膜，其特征在于，由適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯吹塑而成，適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯采用如權(quán)利要求7所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法制得；嫁接拉伸膜的厚度為0.1mm，斷裂伸長率≥900%，水蒸氣透過率≥350g·m-2·d-1，崩解降解性能≤85d，抗穿刺能力≥20N。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，將羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物、二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑混合后進(jìn)行反應(yīng)，控制羥基封端的pbs預(yù)聚物、羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的分子量范圍均為3000-5000，同時(shí)控制二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑的加入量為羥基封端的pbs預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的總質(zhì)量的5-8%，即得適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封端的pbs預(yù)聚物與羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物的質(zhì)量比為（2-8）：（2-8）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，二異氰酸酯擴(kuò)鏈劑為六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，反應(yīng)體系為熔融體系，反應(yīng)溫度為160-220℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-1h，反應(yīng)壓力為0.1mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封端的異己糖醇基聚酯預(yù)聚物為羥基封端的異山梨醇基聚酯預(yù)聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的一種適用于嫁接拉伸膜的嵌段共聚酯的制備方法，其特征在于，羥基封...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：烏婧，陳詠，王華平，王朝生，
申請(專利權(quán))人：東華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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