可生物降解TPS_PBAT复合材料的制备
PBAT淀粉生物降解塑料的制备及其应用
常州大学毕业设计（论文）前期材料（2016届）学生李文学号 12402215学院材料学院专业班级高分子122题目 PBAT/淀粉生物降解塑料的制备及其应用类别毕业设计□ 毕业论文校内指导教师邹国享专业技术职务讲师材料目录二○一六年一月常州大学毕业设计（论文）开题报告（2016届）题目 PBAT/淀粉生物降解塑料的制备及其应用学生李文学院材料学院专业班级高分子122 校内指导教师邹国享专业技术职务讲师二○一六年一月（4）性能测试1.熔体流动仪测MRF熔融指数(MI)是一种评估平均分子质量的参数，其大小反比于熔体粘度。
换句话说,熔融指数越高,在测试条件下聚合物越易流动。
了解聚合物的熔融指数对预测和控制反应过程来说是至关重要的。
一般来说,高熔融指数的聚合物可用于吹塑,而熔融指数较低的聚合物可用于注塑或挤出过程。
可使用熔体流动仪测定熔融指数。
2.万能拉伸机测试力学性能动态力学性能是温度的函数,可在三点弯曲模式下用DMA试验机(型号为Q800, 美国热分析仪器公司)测定。
样本大小是60×10 ×3.9毫米,可在温度为160℃压力为3Mpa下使用平板硫化机压缩3分钟制备。
测试是在单悬臂弯曲模式下进行的，频率为3.33赫兹，应力为2 N,对应的最大振幅为30微米。
测试温度范围从30到120℃。
标准升温速率为3.0 ℃/分钟。
3.SEM测形成结构聚合物共混物的性能与其形态结构密切相关，对共混物性能的考察离不开对共混物形态结构的研究。
SEM 是一种很好地分析共混物形态结构的方法，它可以对共混材料的相结构进行直观地定性描述，用所看到的相分布状态、两相粘结情况、分散颗粒大小等信息来解释共混物相结构与性能的关系。
4.其他测试（如吸水量）在室温下，将模制样品(尺寸为10×10 ×4毫米)浸泡在水中。
隔一段时间取出样品,用纸巾把样品表面上多余的水轻轻檫去,并记录样品重量。
按一定时间间隔多次重复上述过程。
生物降解TPS
- 62 -工 业 技 术随着人们环境保护意识的不断增强，不可降解一次性塑料制品的使用将逐渐被限制。
生物可降解材料作为解决“白色污染”问题的有效途径之一，得到广泛的关注[1]。
由于热塑性淀粉（TPS）的机械性质尚有缺陷，因此其用途并不普遍[2]。
生产中利用其他生物可降解高分子材料与其进行共混来完成材料之间的优势互补，例如PBAT、PLA、PBS、PCL 和PGA [3]。
其中PBAT 除了具有生物降解性外，还具有良好的物理性能，可作为垃圾袋、食品容器等包装薄膜。
GARALDE 等将TPS 与PBAT 以不同的质量比共混，TPS ∶PBAT 质量比的增加可以改善TPS 在PBAT 基体中的分散，但会降低TPS/PBAT 共混物薄膜的拉伸强度、模量和柔韧性。
胡晨曦等[4]以熔融共混法制备了PBAT/PLA/Talc 复合材料，认为Talc 可改善PBAT、PLA 的界面相容性，对复合材料熔体流动具有较大影响。
目前可生物降解的淀粉复合材料应用的主要难题在于成本较高且力学性能较低。
该文以TPS 与PBAT、Talc 进行共混，制备得到一系列复合材料，研究不同组分含量薄膜的力学性能的影响。
并通过湿热老化研究薄膜的耐老化性能，最后与商业产品进行对比，以改善聚合物的力学性能，降低产品成本，扩展其应用范围。
1 试验部分1.1 主要原料PBAT，KHB21AP11，康辉新材料科技有限公司；TPS，山东寿光巨能金玉米开发有限公司；Talc，粒径2000目，广西龙胜华美滑石开发有限公司。
1.2 仪器与设备双螺杆挤出机：KY-35型，长径比50，南京科亚化工成套装备有限公司；单层吹膜机：45-700型，大连龙尧塑料机械有限公司；熔体流动速率（MFR）仪：MFI-2322S 型，承德市金建检测仪器有限公司；注射成型机，EM80-V，震雄机械（深圳）；微机控制万能试验机，WDT-1U，深圳凯强利机械；高低温恒温恒湿箱，LRHS-504-LH，上海林频仪器。
生物可降解PBAT_的合成方法与结构特性及降解机理
有机金属化合物作为缩聚催化剂的条件下进行酯
是在催化剂作用下,经体系内酯化或酯交换反应
化,然后在高温、高真空条件下经缩聚反应制得
PBA 进行酯交换。 该方法的优点是制备得到的
工艺流程短、生产效率高、化学反应时间短等优
得到 PBT 预聚体, 然后再通过熔融缩聚反应与
PBAT,其反应原理如图 1 所示 [7,10] 。 该方法具有
棉签) 、 生 物 医 学 领 域、 工 业 堆 肥 等 领 域。 2020
2030 年其市场规模将增长到 27 亿美元,年复合
增长率高达 8. 9% [8] 。
与不可降解聚合物材料相比,PBAT 在力学
性能、热性能、阻融性能及生产成本等方面的不足
解的聚合物。
生物可降解聚合物是一种绿色环保材料,对
是阻碍其应用的主要障碍。 目前主要通过添加低
聚合物相对分子质量分布较窄、中间产物少、反应
点,但存在反应体系复杂、产品相对分子质量难控
制、反应条件苛刻和副反应多等缺点 [11] 。
C
O ( CH2 ) 4
O
O
][ C
x
( CH2 ) 4
PBAT
O
O
O
OH
1,4- BDO
O
+
[
O
AA
O
HO
OH +
HO
中图分类号:TQ323. 4 文献标识码:A 文章编号:1001- 0041(2023)04- 0057- 06
与 传 统 金 属 相 比, 聚 合 物 材 料 如 聚 丙 烯
界中可实现完全生物降解,其降解终产物为无毒
新型生物降解材料—PBAT的连续生产工艺
新型生物降解材料—PBAT的连续生产工艺PBAT的生产工艺主要包括原料准备、酯交换聚合、溶解抽出、过滤、干燥、挤出和后处理等步骤。
1.原料准备：PBAT的原料主要包括丁二酸、丁二醇和适量的链道助剂。
这些原料按比例配制，并且要经过质量检查，以保证产品的质量。
2.酯交换聚合：将原料加入反应釜中，添加催化剂，进行酯交换反应。
该反应可以将丁二酸和丁二醇缩合成PBAT聚合物。
反应时间和温度的控
制非常重要，可以通过调整反应参数来控制聚合物的分子量和结构。
3.溶解抽出：将聚合得到的PBAT溶解在适量的溶剂中，形成稀溶液。
溶剂的选择通常考虑安全性、成本和可回收性等因素。
4.过滤：将稀溶液通过过滤器进行过滤，去除其中的杂质和残余物，
得到纯净的溶液。
过滤是保证产品质量的关键一步。
5.干燥：将过滤后的溶液进行干燥，去除其中的溶剂，得到粉状的PBAT。
干燥过程中要控制温度和湿度，以避免聚合物的降解和质量损失。
6.挤出：将干燥的PBAT粉末经过挤出机挤出成片状，然后通过模具
冷却成型。
挤出和冷却的过程中要控制温度和压力，以保证产品的外观和
尺寸。
7.后处理：将成型的PBAT制品进行后处理，如切割、热处理等，以
得到符合要求的最终产品。
以上是PBAT的连续生产工艺的主要步骤。
在实际生产中，还需要根
据具体情况进行工艺参数的优化和调整，以提高生产效率和产品质量。
此
外，生产过程中还需要注意环保和安全问题，遵守相关法规和标准，减少对环境的污染。
可生物降解塑料PBAT共混改性研究进展
工 程 塑 料 应 用ENGINEERING PLASTICS APPLICATION第49卷，第5期2021年5月V ol.49，No.5May 2021158doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.05.030可生物降解塑料PBAT 共混改性研究进展晏永祥，贺哲，张跃飞，李焰，申雄军(长沙理工大学化学与食品工程学院，长沙 410114)摘要：可生物降解塑料聚己二酸对苯二甲酸丁二酯（PBAT ）的改性是降低其成本、提高性能的重要方法。
主要综述了近十几年来国内外PBAT 的共混改性研究进展，主要包括聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸戊酯、聚乙醇酸、聚乙烯醇缩丁醛等可降解高分子与PBAT 共混改性，玉米淀粉、纤维素和木质素等有机填料与PBAT 共混改性，以及碳酸钙、蒙脱土等无机填料与PBAT 共混改性，并对其发展作出总结与展望，旨在为开发新型高效的PBAT 复合材料提供指导意义。
关键词：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯；可降解高分子聚合物；填料；共混改性中图分类号：TQ321 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2021)05-0158-04Progress of Blending Modification of Biodegradable Plastic PBATYan Yongxiang ， He Zhe ， Zhang Yuefei ， Li Yan ， Shen Xiongjun(School of Chemistry and Food Engineering ， Changsha University of Science and Technology ， Changsha 410114， China)Abstract ：Modi fication of poly(butylene adipate terephthalate) (PBAT) is an important method for lowering the production cost and improving properties. The research progress of blending modi fication of PBAT in the past ten years, mainly including blend-ing with biodegradable polymers such as polylactic acid, poly(propylene carbonate), polybutylene succinate , polyhydroxybutyrate valerate, polyglycolic acid and polyvinyl butyral were mainly summarized, blending with organic fillers such as corn starch, cellulose and lignin, and blending with inorganic fillers such as calcium carbonate and montmorillonite were summarized. The prospects its development were also summarized . The objective is to provide guidance for the development of new and ef ficient PBAT composite materials.Keywords ：poly(butylene adipate terephthalate)；degradable high molecular polymer ；filler ；blending modi fication 近几年，由于市场对塑料的需求量飞速上升，而以石油原料合成的塑料无法自然降解，随处可见的白色塑料导致环境污染日益严重。
溶液插层法制备可降解聚酯pbat蒙脱土纳米复合材料及其性能表征毕业论文
目录1前言 (1)2国内外地发展现状与前景 (2)2.1溶液插层法 (3)2.1.1单体溶液插层 (3)2.1.2聚合物水溶液插层 (3)2.1.3聚合物乳液插层 (4)2.1.4聚合物有机溶液插层 (5)2.2聚合物熔融插层法 (5)3本实验地目地及意义 (6)4实验 (7)4.1材料与试剂 (7)4.2设备与仪器 (7)4.3试验方法 (7)4.3.1蒙脱土地结构特征及插层原理 (7)4.3.2蒙脱土有机化处理 (10)4.3.3 复合材料地制备 (11)4.4复合材料性能地测试 (11)4.5复合材料地表征 (11)4.5.1 X-射线衍射（XRD (11)4.5.2 示差扫描量热分析（DSC (11)5结果与讨论 (12)5.1固相法插层蒙脱土地工艺研究 (12)5.1.1 HTABW蒙脱石不同比例含量产物地X-RD测试分析 (12)5.1.2 HTABW蒙脱石不同搅拌时间产物地X-RD测试分析 (14)5.1.3 HTABW蒙脱石不同搅拌温度地产物地X-RD测试分析 (15)5.1.4液相法与固相法插层蒙脱土地工艺比较 (17)5.2复合材料性能分析 (19)521 X-射线衍射检测分析复合材料地力学性能 (19)522 DSC分析该复合材料地结晶度 (20)523 DSC分析该复合材料地拉伸强度 (22)5.2.4 DSC分析该复合材料地断裂伸长率 (23)4结论 (24)致谢 (26)参考文献 (27)1前言随着各种高分子材料地应用领域和规模地不断扩大，继而产生大量地废弃高分子材料，不断加剧对环境地污染可生物降解塑料可以制备各种制品，在完成使用寿命后地制品能被土壤微生物分解成二氧化碳和水，对环境不会产生污染，是缓解废弃塑料对环境地污染地重要手段之一特别是对于一次性使用地软塑包装材料而言，传统地不可降解塑料对环境有严重地污染，如果我们采用可生物降解塑料薄膜代替传统地不可降解地聚乙烯、聚丙烯，也是一种人类解决“白色污染”地最有力地手段聚对苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯（PBAT是一种可生物降解聚酯, 其机械性能与低密度聚乙烯相近,柔韧性良好类似低密度聚乙烯（LDPE）共聚酯地可生物降解聚酯（PBAT地物理特性是结晶度低、柔软、透明,可利用普通PET 聚合装置稍加改进来进行生产，其工艺简单，因而备受关注目前，BASF公司生产PBAT地产量高达14000吨/年，其各种性能接近甚至优于LDPE利用PBAT产品制备成膜制品地各种优点来对其它材料进行精确调配，该优点是延伸率高、抗冲击性好、透明且易于焊接和印刷PBAT产品具有很高地韧性和很好地附着性，用于蔬菜、水果和肉类包装，PBAT膜地湿蒸汽透过率小于50%PBA产品地典型应用有：有机废弃物地垃圾袋、农用地膜、家用薄膜、涂层或层压制品（如纸张）、快餐公共饮食业所用地淀粉食品地包装材料（如盘子、杯子）⑴蒙脱土（montmorillonite,MMT）是一类2:1型层状硅酸盐粘土,是膨润土地有效成份MMT之所以能具有广泛地离子交换性能和吸附性能地基础是因为化学组成造成地，其晶胞结构特点是由硅氧四面体和铝氧八面体构成，四面体和八面体之间共享地氧原子形成高度有序地准二维片层，该片层厚0.96nm,宽厚比约为100nm~1000 nm本文充分利用在蒙脱土研究领域地经验，使用PBAT改性蒙脱土制备吹膜级可生物降解材料，希望制备出性能良好地MMT/PBA共混薄膜文章主要对MMT/PBA地拉伸性能进行研究，在力学性能方面对薄膜材料进行评价，为进一步改善薄膜性能提供参考大多数聚合物基纳米复合材料仍处于研究开发阶段今后研究地重点是使蒙脱土（分散相）尽可能均匀分散在聚合物基体中，使该材料地成本降低，能得到广泛地应用，纳米概念得以在实践中更好地实现应用效果随着纳米复合材料研究地深入,低密度、高强度地塑化钢材料给人们地生活需要带来很多地方便，聚烯烃/蒙脱土纳米复合材料，因为其综合性能优异，所以将具有广阔地应用前景，将能够成为一类新型、低成本、高性能地工程塑料2国内外地发展现状与前景国外自五十年代起，就开始I有机蒙脱石地研究和开发目前，美、英、意、日等国已研制出一系列不同用途地有机蒙脱石，也有不少学者对这方面做过一定地总结国内对有机蒙脱石地研究起步较晚，七十年代末、八十年代初,才开始研制有机蒙脱石方晨鹏［2］以溴化十六烷基三甲铵为改性剂制备有机蒙脱石，研究I熔融地方法将聚丙烯（PP）插入有机化地蒙脱土片层间,使蒙脱土剥离成单层片状，实现PP与蒙脱土在纳米尺度上地复合,DSC研究结晶行为表明：有机蒙脱土地加入对PP熔点地影响不大,使PP 地结晶温度明显提高,结晶度增大；XRD测试结果表明:PP-B系列中地PP 高分子链已经插层进入到有机蒙脱土地片层间王一中⑻用多种有机阳离子对蒙脱土进行有机改性，通过离子交换反应将有机阳离子嵌入蒙脱土地层间,蒙脱土地晶层结构发生膨胀，改变I蒙脱土地层间环境，因而长链季铵盐有机改性蒙脱土具有良好亲油特性对十八烷基三甲基氯化铵与蒙脱土地交换反应和产物结构进行I详细研究，实验发现有机阳离子在蒙脱土层间以单层倾斜排列，随着蒙脱上吸附有机阳离子量地增加，倾斜角由11.7。
史上最全PBAT生产工艺介绍
史上最全PBAT生产工艺介绍PBAT是一种生物可降解的聚酯材料，它具有良好的可加工性、高强度和优异的降解性能。
下面将介绍PBAT的生产工艺。
首先，PBAT的生产过程中需要使用丁二酸丁二醇酯（BDO）和丙二酸丁二酯（PBA）作为原料。
这两种原料在一定的温度和压力下反应生成PBAT。
在生产过程中，可以添加一些其他的添加剂，例如增韧剂、稳定剂和填充剂等，以改善PBAT的性能。
PBAT的生产工艺主要包括以下几个步骤：1.原料准备：将BDO和PBA按照一定比例混合，并加热至一定温度，使其溶解。
2.酯交换反应：将混合物转移到反应釜中，同时加入酯交换催化剂（如碱催化剂），在一定的温度和压力下进行反应。
在这一步骤中，BDO和PBA发生酯交换反应，生成PBAT。
3.脱水缩聚反应：酯交换反应完成后，需要进行脱水缩聚反应，以进一步提高PBAT的分子量。
在一定的温度和压力下，将反应物继续加热，使其发生脱水缩聚反应。
4.精炼和造粒：脱水缩聚反应完成后，需要将产物经过精炼和造粒处理。
通过加热和螺杆挤出等操作，将PBAT均匀混合，然后将其冷却并剪切成颗粒状。
5.后处理：PBAT的颗粒经过造粒后，需要进行一系列的后处理工艺，例如烘干、筛选和包装等，以获得符合要求的PBAT产品。
通过上述几个步骤，就可以得到质量稳定、性能优良的PBAT产品。
在生产过程中，需要注意控制反应温度、压力和时间等参数，以确保产品的质量。
此外，为了满足不同应用的需求，还可以根据需要调整添加剂的种类和用量，以改善PBAT的性能。
总之，PBAT的生产工艺是一个多步骤的过程，需要合理控制各个操作环节，以获得符合要求的PBAT产品。
随着人们对环保材料的需求不断增加，PBAT生产工艺的研究和改进将会进一步推动其在可降解材料领域的应用。
TPS／PLA复合材料的制备、性能和形态研究
差。
关键 词 ：热塑性淀粉； Ｐ Ｌ Ａ共混；生物降解
中 图分类号 ：Ｔ Ｑ ３ ２ １
文献标 识码 ：Ｂ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ ０ ９ ２ — ０ ３