【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及pva-pbat改性，尤其涉及具有增塑-擴鏈的功能助劑、制備方法及其在pva-pbat中的應用。
技術介紹
1、pva是一種水溶性聚合物，可生物降解，無毒、無害，且具有良好的成膜性、阻隔性、生物相容性和力學性能等。但是pva的多羥基結構易形成分子內和分子間的氫鍵作用，使pva的熔點與其分解溫度十分接近，導致pva難以熱塑加工成型。獲得pva熱塑加工窗口，實現其熱塑加工主要通過接枝改性、共聚改性、控制pva聚合度及醇解度、共混改性、增塑改性等方面。
2、pbat是一種全生物降解材料，其結構中含有柔性的脂肪鏈和剛性的芳香族鏈段，這使其兼具聚己二酸丁二醇酯(pba)和聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)的一些優良特性。但是pbat在力學性能、熱穩定性和耐久性方面的表現欠佳，仍需提升以滿足更廣泛的應用需求。目前對于pbat材料通過擴鏈改性、共混改性、填料改性和原位聚合改性等來提高pbat及其共混材料的性能。
3、為了改善pva的熱塑性及提高pva與pbat共混復合材料的力學性能，目前的方法是添加增塑劑。例如，使用水、甘油、乙二醇等增塑劑增塑pva，可降低pva的熔點，改善pva的熱塑加工性能；但是，功能單一化的增塑劑具有塑化效果不理想和增塑劑分子易從pva基體析出等缺點。又如，先制備熱塑性pva，后制備熱塑性pva與pbat的共混復合材料，研究了pbat用量對pva/pbat復合材料熱性能、熱塑加工性能、微觀結構和力學性能的影響。然而，pva與pbat物理共混擠出的復配協同的效果不好，pbat與熱塑性pv
技術實現思路
1、基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了具有增塑-擴鏈的功能助劑、制備方法及其在pva-pbat中的應用，該功能助劑上的羥基基團削弱pva分子之間的范德華力，增加分子鏈移動性，降低分子鏈結晶性，從而起到增塑pva和擴鏈pbat的作用。
2、本專利技術提出的具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，方法步驟如下：以1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯和三乙醇胺在催化劑乙酰丙酮鈷(iii)作用下進行反應制得具有增塑-擴鏈的功能助劑。
3、優選地，1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯、三乙醇胺和乙酰丙酮鈷(iii)的摩爾比為1:0.2-0.5:0.0002-0.004。
4、優選地，反應的溫度為45-55℃，反應時間3-5h。
5、本專利技術提出的具有增塑-擴鏈的功能助劑，由上述的方法制備。
6、本專利技術提出的上述具有增塑-擴鏈的功能助劑在pva-pbat復合材料中的應用。
7、本專利技術提出的一種pva-pbat復合材料的制備方法，方法步驟如下：將聚乙烯醇、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和上述的功能助劑高速混合后進行熔融擠出，制得pva-pbat復合材料。
8、優選地，聚乙烯醇、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和功能助劑的質量比為5:1:0.025-0.075。
9、優選地，熔融擠出的條件為：螺桿轉速為200-300rpm，喂料速度為5-7hz，擠出溫區設置為165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、190℃、190℃、185℃、180℃。
10、本專利技術的有益技術效果：
11、本專利技術中，三乙醇胺和1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯在催化劑的作用下發生加成反應，生成具有增塑-擴鏈的多功能助劑。助劑上有著未反應完全的異氰酸酯和羥基基團，在熔融擠出加工過程中，助劑上的異氰酸酯基團和pva上的羥基發生交聯反應，減少了pva分子鏈上的羥基基團數；同時，助劑上的羥基基團削弱pva分子之間的范德華力，增加分子鏈的移動性，降低分子鏈的結晶性，從而起到增塑pva的作用。
12、本專利技術在熔融擠出加工過程中，助劑上的異氰酸酯基團與pbat的端羧基基團發生化學反應，起到擴鏈pbat的作用；同時，端羧基和異氰酸酯基之間存在相互作用生成的酰胺鍵又與pva的羥基產生物理氫鍵作用，在化學反應和物理氫鍵共同作用下，提高了pva-pbat共混體系的力學性能。
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1.一種具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，方法步驟如下：以1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯和三乙醇胺在催化劑乙酰丙酮鈷(III)的作用下進行反應制得具有增塑-擴鏈的功能助劑。
2.根據權利要求1所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯、三乙醇胺和乙酰丙酮鈷(III)的摩爾比為1:0.2-0.5:0.0002-0.004。
3.根據權利要求1所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，反應的溫度為45-55℃，反應時間3-5h。
4.一種具有增塑-擴鏈的功能助劑，其特征在于，由權利要求1-3任一項所述的制備方法制得。
5.如權利要求4所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑在PVA-PBAT復合材料中的應用。
6.一種PVA-PBAT復合材料的制備方法，其特征在于，方法步驟如下：將聚乙烯醇、聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和如權利要求4所述的功能助劑高速混合后進行熔融擠出，制得PVA-PBAT復合材料。
7.根據權利要求6所述的PVA-PBAT復合
8.根據權利要求6所述的PVA-PBAT復合材料的制備方法，其特征在于，熔融擠出的條件為：螺桿轉速為200-300rpm，喂料速度為5-7Hz，擠出溫區設置為165℃、170℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、190℃、190℃、185℃、180℃。
...【技術特征摘要】
1.一種具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，方法步驟如下：以1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯和三乙醇胺在催化劑乙酰丙酮鈷(iii)的作用下進行反應制得具有增塑-擴鏈的功能助劑。
2.根據權利要求1所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，1,3-雙(2-異氰基-2-丙基)苯、三乙醇胺和乙酰丙酮鈷(iii)的摩爾比為1:0.2-0.5:0.0002-0.004。
3.根據權利要求1所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑的制備方法，其特征在于，反應的溫度為45-55℃，反應時間3-5h。
4.一種具有增塑-擴鏈的功能助劑，其特征在于，由權利要求1-3任一項所述的制備方法制得。
5.如權利要求4所述的具有增塑-擴鏈的功能助劑在p...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳祥迎，劉昊，劉茹茹，汪芳，張忠潔，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：
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