CN109880325A - 一种全降解新型聚酯复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全降解新型聚酯复合材料及其制备方法。该全降解新型聚酯复合材料包括以下重量份数的原料：热塑性改性后的聚乙烯醇10‑85份；聚乳酸15‑85份；相容剂0.5‑2.5份；聚乙二醇30‑45份。所述全降解新型聚酯复合材料的制备方法主要包括以下步骤：(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备；(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备；(3)全降解新型聚酯复合材料的制备。本发明提供的全降解新型聚酯复合材料在陆地上可通过堆肥方式降解，在水体环境中可自行降解成对环境无害的小分子。本发明提供的制备方法有效改善了PVA/PLA聚酯复合体系的韧性，并加了快PVA/PLA聚酯复合体系的水体降解速率。
Description
技术领域
本发明涉及海洋环保的技术领域，特别涉及一种全降解新型聚酯复合材料及其制备方法。
背景技术
近几年，全球每年生产的塑料超过3亿，其中每年约产生800万吨塑料垃圾通过被直接丢弃、暴风雨冲刷以及内陆河道垃圾顺流等直接和间接方式进入海洋，并且通过洋流使它们广泛存在于整个海洋生态***中。这些塑料垃圾一部分停留在海滩上，一部分漂浮在海面或沉入海底，严重破坏海洋生态环境，影响海上交通正常运作，危害海洋生物多样性。同时，海洋垃圾通过漫长的食物链对人类造成间接而严重的危害。目前已有报道在人体内检测出了塑料成分。
为了使塑料在被废弃进入海水后能够尽快降解，很多水溶性高分子材料满足这一条件。但要使材料能在水体环境中进行降解，并降解后的产物为对环境无危害的小分子，且同时满足材料制品在使用周期中对使用强度的要求。基于以上考虑，热塑性改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料可以满足要求，其可在污水污泥、河水、海水等环境中完全降解，且降解周期和使用周期可通过改变组分质量比例进行调控。但该聚酯复合材料在实际应用中存在力学性能较差、降解周期过长的问题。
聚乙二醇(PEG)具有较好的两亲性、生物相容性和端基反应性，分子量范围广、选择余地大，故作为最常用的聚酯改性手段之一。在改性PVA/PLA聚酯体系中加入PEG，可明显减弱聚乳酸分子链间作用力、提高聚乳酸的结晶速度、降低聚乳酸的玻璃化温度，从而有效提高聚酯体系的断裂伸长率和亲水性能，改善材料的水体降解性能，加快材料的降解速率。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种全降解新型聚酯复合材料。
本发明的另一个目的在于提供一种全降解新型聚酯复合材料的制备方法。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的聚乙烯醇 10-85份；
聚乳酸 15-85份；
相容剂 0.5-2.5份；
聚乙二醇 30-45份。
优选地，所述全降解新型聚酯复合材料为标准样条在海水中一年内失重20wt％以上或在陆地上堆肥条件下一年内失重30wt％以上的聚酯复合材料。
优选地，所述热塑性改性后的聚乙烯醇通过将聚乙烯醇和塑化改性剂混匀，经密封塑化，挤出造粒制得；其中，聚乙烯醇和塑化改性剂的质量比为75∶25-90∶10。
优选地，所述塑化的温度为40-90℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，所述塑化的温度为40-50℃、40-60℃、60-70℃、70-80℃、80-90℃等。
优选地，所述塑化的时间为3-7h；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，所述塑化的时间为3-4h、3-5h、4-5h、4-6h、5-6h等。
优选地，所述挤出造粒的温度为140-170℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，所述挤出造粒的温度为140-150℃、150-160℃、160-170℃等。
优选地，所述聚乙烯醇的聚合度为500-2800，所述聚乙烯醇的醇解度为88％-99％。
优选的，所述聚乙二醇分子量为600-20000。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
一种上述全降解新型聚酯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将聚乙烯醇与塑化改性剂混匀，密封塑化，挤出造粒制得；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将热塑性改性后的聚乙烯醇、聚乳酸和相容剂按比例混匀，挤出造粒制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料与聚乙二醇按比例混匀，迅速强力搅拌，注塑制得全降解新型聚酯复合材料。
优选地，步骤(1)中所述塑化的温度为40-90℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，步骤(1)所述塑化的温度为40-50℃、40-60℃、60-70℃、70-80℃、80-90℃等。
优选地，步骤(1)所述塑化的时间为3-7h；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，步骤(1)所述塑化的时间为3-4h、3-5h、4-5h、4-6h、5-6h等。
优选地，步骤(1)所述挤出造粒的温度为140-170℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，步骤(1)所述挤出造粒的温度为140-150℃、150-160℃、160-170℃等。
优选地，步骤(2)中所述挤出造粒的温度为140-170℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，步骤(2)中所述挤出造粒的温度为140-150℃、150-160℃、160-170℃等。
优选地，步骤(3)中所述注塑的温度为160-190℃；进一步地，在本发明的某些具体实施方式中，例如，步骤(3)中所述注塑的温度为160-170℃、170-180℃、180-190℃等。
本发明的有益效果如下：
(1)在改性PVA/PLA聚酯体系中加入PEG，可明显提高聚乳酸的结晶速度和降低聚乳酸的玻璃化温度，从而有效提高聚酯体系在使用期间的力学性能。
(2)本发明使用的PEG具有良好生物相容性，链段柔顺且无生物毒性，能够在不影响PVA/PLA聚酯复合体系生物相容性的同时，有效减弱聚乳酸分子链间作用力，加快该聚酯复合体系的崩裂式降解，显著改变其水体降解性能。
(3)本发明提供的全降解新型聚酯复合材料在陆地上可通过堆肥方式实现快速生物降解，在水体环境特别是海水环境中也可实现快速降解，实现高分子制品废弃后对环境绝对零污染。
(4)本发明全降解新型聚酯复合材料可通过熔融共混加工，工艺简单可控、能耗低。
具体实施方式
本发明提供了一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：热塑性改性后的聚乙烯醇10-85份；聚乳酸15-85份；相容剂0.5-2.5份；聚乙二醇30-45份。本发明在制备改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料时，使用热塑性改性后的聚乙烯醇不仅改善了PLA的水溶性、热稳定性和力学性能，实现了制备该聚酯复合材料时的工艺简化和能耗降低，聚乙二醇有效提高该PVA/PLA聚酯复合体系的生物相容性和塑性。制得全降解新型聚酯复合材料具有在常温下不低于1年的使用周期，废弃后进入水体中发生明显的降解。
可选地，所述聚乙烯醇的聚合度为500-2800，所述聚乙烯醇的醇解度为88％-99％。在所述聚合度范围和醇解度范围的聚乙烯醇为常见的市售聚乙烯醇，原料易获得，性质稳定，水溶性随聚合度或醇解度的增加而变差。
进一步地，所述塑化改性剂选自丙三醇、乙二醇、丙二醇、山梨醇中的一种或多种。上述塑化改性剂为常见的多元醇类及羧酸类物质，价格低廉，且对PVA热塑性改性的效果显著。
作为优选地方案，所述相容剂选自ADR-4380、ADR-4370S、KH-560、MDI中的一种或多种；所述相容剂为常见的市售商品化偶联剂，对PVA和聚酯之间的相互作用起到明显增强作用。
可选的，所述聚乙二醇分子量为600-20000。在所述分子量范围内的聚乙二醇为常见的市售聚乙二醇，原料易获得，性质稳定。对聚乳酸的降解性能和结晶性能改善良好。
本发明第二部分提供一种全降解新型聚酯复合材料的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将聚乙烯醇与塑化改性剂混匀，密封塑化，挤出造粒制得；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将热塑性改性后的聚乙烯醇、聚乳酸和相容剂按比例混匀，挤出造粒制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料与聚乙二醇按比例混匀，迅速强力搅拌，注塑制得全降解新型聚酯复合材料。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。另外，如果没有其他说明，所用原料都是市售的。
实施例1：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：30份；
聚乳酸：38.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：30份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按90∶10的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇30份、聚乳酸38.5份和1.5份KH560进行预混合，得混合物，再通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料70份和聚乙二醇30份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例2：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：40份；
聚乳酸：28.5份；
MDI：1.5份；
聚乙二醇：30份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇40份、聚乳酸28.5份和1.5份MDI进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料70份和聚乙二醇30份预混合，得混合物，再通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例3：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0388聚乙烯醇：20份；
聚乳酸：58.5份；
MDI：1.5份；
聚乙二醇：20份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0388聚乙烯醇和柠檬酸按85∶15的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：再将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇20份、聚乳酸58.5份和1.5份MDI进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料80份和聚乙二醇20份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例4：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：60份；
聚乳酸：20份；
聚乙二醇：20份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按90∶10的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇60份、聚乳酸20份进行预混合，得混合物，再通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料80份和聚乙二醇20份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例5：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：10份；
聚乳酸：48.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：40份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇10份、聚乳酸48.5份和1.5份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：再将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料60份和聚乙二醇40份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例6：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：10份；
聚乳酸：38.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：50份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇10份、聚乳酸38.5份和1.5份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：再将步骤(2)中制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料50份和聚乙二醇50份预混合，得混合物，再通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例7：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：40份；
聚乳酸：48.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：10份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇40份、聚乳酸48.5份和1.5份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料90份和聚乙二醇10份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例8：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：60份；
聚乳酸：20份；
聚乙二醇：20份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇60份、聚乳酸20份进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：再将步骤(2)中制得改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料80份和聚乙二醇20份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例9：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：10份；
聚乳酸：8.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：80份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇10份、聚乳酸8.5份和1.5份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：再将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料20份和聚乙二醇80份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
实施例10：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：20份；
聚乳酸：28份；
KH-560：2份；
聚乙二醇：50份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇20份、聚乳酸28份和2份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料50份和聚乙二醇50份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
表 1全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能
| 实施例 | 降解30天后失重(wt％) | 降解60天后失重(wt％) |
| 1 | 13 | 22 |
| 2 | 8 | 17 |
| 3 | 5 | 10 |
| 4 | 46 | 54 |
| 5 | 57 | 75 |
| 6 | 73 | 89 |
| 7 | 3 | 9 |
| 8 | 22 | 48 |
| 9 | 97 | 99 |
| 10 | 64 | 83 |
表2 全降解新型聚酯复合材料使用性能
对比例1：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：50份；
聚乳酸：48份；
KH-560：2份；
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇50份、聚乳酸48份和2份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
结果表明：该对比例制得的海水降解材料海水降解30天后失重3wt％，60天后失重5wt％，分别远远低于实施例4的97wt％和99wt％。因而不加入聚乙二醇改性而形成的聚乳酸复合材料，该复合材料的海水降解性能很差，甚至不发生降解。
对比例2：
一种全降解新型聚酯复合材料，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的0599聚乙烯醇：10份；
聚己内酯：38.5份；
KH-560：1.5份；
聚乙二醇：50份。
上述全降解新型聚酯复合材料制备，包括如下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将0599聚乙烯醇和柠檬酸按80∶20的质量比例，依次加入高速搅拌机中进行多次搅拌，每次搅拌1～2min，直至充分混合均匀，制得预混料，然后将预混料密封放置于60℃烘箱中塑化4h，取出后在双螺杆挤出机中，挤出温度150℃下挤出造粒，制得热塑性改性的聚乙烯醇；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将步骤(1)制得的热塑性改性后的聚乙烯醇10份、聚己内酯38.5份和1.5份KH-560进行预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将步骤(2)中制得的改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料50份和聚乙二醇50份预混合，得混合物，通过双螺杆170℃条件下挤出造粒，180℃条件下注塑得到测试样条，制得全降解新型聚酯复合材料。所制得全降解新型聚酯复合材料的海水降解性能和使用力学性能分别见表1和表2。
结果表明：该对比例制得的海水降解材料海水降解30天后失重11wt％，60天后失重19wt％，降解速率较为缓慢。因而使用在海水中降解缓慢甚至不降解的聚酯如聚己内酯与聚乙烯醇共混，由聚乙二醇改性从而形成复合材料，对该复合材料的海水降解性能改进并不明显。
Claims (6)
1.一种全降解新型聚酯复合材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
热塑性改性后的聚乙烯醇10-85份；
聚乳酸15-85份；
相容剂0.5-2.5份；
聚乙二醇30-45份。
2.根据权利要求1所述的一种全降解新型聚酯复合材料，其特征在于，所述全降解新型聚酯复合材料为标准样条在海水中一年内失重20wt％以上或在陆地上堆肥条件下一年内失重30wt％以上的聚酯复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种全降解新型聚酯复合材料，其特征在于，所述热塑性改性后的聚乙烯醇通过将聚乙烯醇和塑化改性剂混匀，密封塑化，挤出造粒制得；其中，聚乙烯醇和塑化改性剂的质量比为75∶25-90∶10。
4.根据权利要求3所述的一种全降解新型聚酯复合材料，其特征在于，所述塑化温度为40-90℃；所述塑化时间为3-7h；所述挤出造粒的温度为140-170℃；所述聚乙烯醇的聚合度为500-2800，所述聚乙烯醇的醇解度为88％-99％。
5.根据权利要求1所述的一种全降解新型聚酯复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇分子量为600-20000。
6.一种权利要求1～5所述的一种全降解新型聚酯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)热塑性改性聚乙烯醇的制备：将聚乙烯醇与塑化改性剂混匀，密封塑化，挤出造粒制得；
(2)改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料的制备：将热塑性改性后的聚乙烯醇、聚乳酸和相容剂按比例混匀，挤出造粒制得；
(3)全降解新型聚酯复合材料的制备：将改性聚乙烯醇/聚乳酸聚酯复合材料加热至熔融状态，加入聚乙二醇，迅速强力搅拌，注塑制得全降解新型聚酯复合材料。
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2019
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