PBAT基可降解负离子释放功能复合材料的制备

发布时间：2018-09-01 09:52

【摘要】：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种性能优异的生物可降解高分子材料,但由于价格较高,限制了其应用,为了降低成本并赋予其负离子释放功能,本文采用熔融共混的方法制备了几种PBAT基可降解功能复合材料。为制备具有负离子释放功能的可降解高分子材料,先用改性剂山梨醇酐单硬脂酸酯(span-60)对电气石粉进行表面有机改性,然后采用湿法与PBAT熔融共混制备了PBAT/电气石复合材料。实验结果表明,当改性电气石添加量为PBAT质量的3%时,150℃下搅拌120 min,电气石在PBAT中有良好的的分散稳定性,此时所得的PBAT/改性电气石复合材料的力学强度最优。DSC分析表明,电气石的添加提高了PBAT的结晶度和结晶温度,且制备的PBAT/电气石复合材料的负离子释放量达到了330个/cm3,为空气中负离子数的2.06倍。为开发淀粉的应用,制备可降解产品,本工作讨论了淀粉与PBAT的共混工艺,先用KH-560处理淀粉制备出热塑性淀粉(TPS),然后与PBAT进行熔融共混,探索了淀粉与PBAT复合的最佳工艺条件:淀粉与PBAT的质量比为70:30,添加0.5%的硅烷偶联剂KH-560,混炼温度为140℃、混炼时间为20min。与未添加KH-560制备的淀粉/PBAT复合材料相比,添加KH-560后制备的TPS/PBAT复合材料的力学强度、耐水性和热性能得到了提高。将改性电气石加入到TPS/PBAT中制备了TPS/PBAT/电气石复合材料。实验结果表明,在电气石含量为3%时制备出的复合材料的力学性能最优,其负离子量达360个/cm3,为空气中负离子数的2.25倍。尝试了采用40%的木粉填充PBAT,熔融共混制备了木粉/PBAT复合材料,探索出木粉与PBAT复合的最佳工艺条件:硅烷偶联剂KH-560添加量为2%、混炼温度为130℃、混炼时间为10min。与不加KH560制备的复合材料相比,添加KH-560后复合材料的力学性能、耐水性能和热稳定性能得到了提高。将改性电气石加入到木粉/PBAT中,制备出了PBAT/木粉/电气石复合薄膜,当电气石添加量为1%时,电气石均匀地分散在复合材料中,制得的复合材料的拉伸强度和弹性模量得到提升,且其负离子释放量达到达310个/cm3,为空气中负离子数的1.94倍。
[Abstract]:Poly (butylene adipate) (PBAT) is a biodegradable polymer with excellent properties, but its application is limited due to its high price. In this paper, several PBAT-based degradable functional composites were prepared by melt blending. In order to prepare degradable polymer materials with anion release function, the surface of tourmaline powder was modified by sorbitol anhydride monostearate (span-60), and then PBAT/ tourmaline composites were prepared by wet blending with PBAT. The experimental results show that the modified tourmaline has good dispersion stability in PBAT at 150 鈩，

本文编号：2216832