近日,据国家知识产权局公告,万华化学集团股份有限公司申请一项名为“一种聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯及其制备方法“,公开号CN117362608A,申请日期为2023年11月。
我国每年消费快餐盒约60亿只,方便面碗50亿只,食品包装垃圾逐年递增,白色污染日渐加剧,使用可降解材料替代可有效解决环境污染问题。其中,聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇共聚酯(PBAT)是最有发展潜力的一种可降解材料。
研究发现,端羧基含量较高的PBAT在湿热环境下降解过快,应用受到极大地限制。端羧基产生通常是因为钛系催化剂不仅有较高的催化活性,同时其热降解活性也较高,导致缩聚反应后期发生较多副反应,热降解产生端羧基,产品颜色发红。
通过使用异氰酸酯等扩链剂酸清除剂可有效降低聚酯酸值,但异氰酸酯毒性较强,影响聚酯在食品领域的应用。同时,提高PBAT产品的抗菌性能也是亟待解决的问题。因此,如何创设出一种低酸值且具有抑菌性能的PBAT及其制备方法,具有重要意义。
针对现有技术中存在的缺点,万华化学提供一种聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇共聚酯(PBAT)及其制备方法,该方法可以有效降低副反应发生,制得低酸值且具有抑菌性能的PBAT。
所述制备方法包含以下步骤:
S1:将原料对苯二甲酸、己二酸、1,4-丁二醇分别加入反应釜或将原料一起制备成浆料后加入到反应釜,加入柚皮素后进行酯化反应;
S2:反应釜内加入钛酸酯、烷基取代咪唑类聚离子液体进行缩聚反应,得到聚合物熔体,经造粒得到聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯聚合物。
所述聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇共聚酯端羧基含量<25mol/t,a值<1。
与现有技术相比,本发明技术方案积极效果为:
(1)柚皮素在酯化阶段加入,起到支化剂的作用,有效提高PBAT的力学性能;
(2)聚离子液体由于表面电荷的高度集中,可以有效调控钛活性中心的催化活性, 有效减少热降解副反应的发生,使端羧基得到有效减少,产品中端羧基含量<25mol/t;
(3)柚皮素和烷基取代咪唑类聚离子液体同时均具有抑菌功能,有效提高产品的 抗菌能力。
本发明制备的PBAT不仅低酸值高色相,且具有很好的抑菌性能,在食品包装领域有很大的应用。
内容来源:生物基能源与材料