CN115087674A - 抗冲改性的可生物降解聚合物组合物 - Google Patents

Abstract

描述了包含乙酸纤维素与一种或多种抗冲改性剂的组合的聚合物组合物。除乙酸纤维素之外，该聚合物组合物还可以包含增塑剂和生物基聚合物。该聚合物组合物配制为具有类似于石油基聚合物的性质，以用于生产例如一次性可生物降解制品。

Description

抗冲改性的可生物降解聚合物组合物

相关申请

本申请基于并要求2019年12月10日提交的序列号为62/946,125的美国临时申请和2020年10月12日提交的申请序列号为63/090,349的美国临时申请的优先权，两者均通过引用并入本文。

背景技术

每年，全球塑料产量都在不断增加。每年生产的塑料中有一半以上的量用于生产塑料瓶、容器、吸管和其他一次性物品。例如，每年生产和投入使用的一次性塑料吸管超过1亿根。

废弃的一次性塑料制品，包括塑料饮用瓶和吸管，通常不会被回收并最终进入垃圾填埋场。此外，其中许多物品没有得到妥善处理，最终进入世界各地的溪流、湖泊和海洋中。事实上，由于洋流和产品的浮力，塑料垃圾往往会聚集并集中在世界某些地区的海洋中。

塑料垃圾可能对生态***和动物(包括海洋生物和鸟类)有害。例如，塑料垃圾会非常缓慢地分解成越来越小的碎片，这些碎片会被水生生物和鱼类摄食。

鉴于上述情况，本领域技术人员已尝试生产由可生物降解聚合物制成的塑料制品。然而，许多可生物降解聚合物缺乏常规聚合物如聚丙烯和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯的物理性质和特性。

过去曾提出将纤维素酯作为一些石油基聚合物或塑料的替代品。例如，纤维素酯通常被认为是环境友好型聚合物，因为它们是可回收、可降解的，并且来源于可再生资源，例如木浆。然而，在生产与许多石油基聚合物具有相当性质的纤维素酯组合物时遇到了问题。例如，纤维素酯相对较硬，对于一些应用可能不具有足够的冲击强度特性。此外，纤维素酯聚合物的熔融温度与降解温度非常接近，这进一步为成功地对聚合物进行熔融加工制造了阻碍。

鉴于上述情况，目前存在对可用于替代传统塑料材料的含有可生物降解组分的聚合物组合物的需求。还存在对可容易地熔融加工和/或具有改进的抗冲击强度的包含纤维素酯聚合物的聚合物组合物的需要。

发明内容

总体而言，本公开涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素聚合物与各种其他聚合物组分的组合，以产生与仅包含乙酸纤维素的组合物相比具有改进的抗冲击性能的聚合物组合物。所得组合物可用于生产各种不同的制品，包括塑料容器、饮料架、汽车零件、消费电器零件等。

例如，在一个实施方式中，本公开涉及一种聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素、增塑剂和至少一种抗冲改性剂。除乙酸纤维素之外，聚合物组合物还可以包含至少一种生物基聚合物。根据本公开，抗冲改性剂可包括生物基抗冲改性剂、丙烯酸类核/壳颗粒或其混合物。聚合物组合物可以配制为在根据ISO测试180在23℃下使用尺寸为80mm×10mm×4mm的试样进行测试时，表现出约100J/m或更大、例如约110J/m或更大、例如约125J/m或更大、例如约150J/m或更大、例如约175J/m或更大、例如约200J/m或更大的悬臂梁缺口冲击强度(Izod notched impact strength)。

如上所述，抗冲改性剂可包含丙烯酸类核/壳颗粒。丙烯酸类核/壳颗粒可包括包含聚合物的核，该聚合物由丙烯酸丁酯单体、丙烯酸乙基己酯单体、或由其混合物形成。在一个方面，壳可以包含甲基丙烯酸甲酯。除了壳和核之外，核/壳颗粒还可以包含生物基聚合物层。

可以用于聚合物组合物的生物基抗冲改性剂包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯。生物基抗冲改性剂还可以包含聚丁二酸丁二醇酯。在一个实施方式中，聚合物组合物包含生物基抗冲改性剂和丙烯酸类核/壳颗粒。

一种或多种抗冲改性剂可以约5％或更大的量、例如以约10％或更大的量、例如以约12％或更大的量存在于聚合物组合物中。一种或多种抗冲改性剂通常以约25wt％或少的量、例如以约20wt％或更少的量、例如以约18wt％或更少的量存在于聚合物组合物中。

聚合物组合物中存在的乙酸纤维素可主要包含二乙酸纤维素。例如，二乙酸纤维素可以占乙酸纤维素的大于约90wt％，例如大于约95wt％，例如大于约98wt％。乙酸纤维素可通常以约15wt％至约85wt％、例如约55wt％至约80wt％的量存在于聚合物组合物中。

如上所述，聚合物组合物可包含增塑剂。可以包含在聚合物组合物中的增塑剂包括三醋精、磷酸三(氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯-1-甲基乙基)酯、甘油、单醋精、二醋精、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、或其混合物。一种或多种增塑剂可以大于约8wt％的量、例如以大于约12wt％的量、例如以大于约15wt％的量，并且通常以小于约40wt％的量、例如以小于约35wt％的量存在于聚合物组合物中。在一个实施方式中，使增塑剂的使用减至最少并且组合物含有约19wt％或更少、例如约15wt％或更少、例如约12wt％或更少的量的一种或多种增塑剂。

除了包含生物基抗冲改性剂和乙酸纤维素之外，聚合物组合物还可包含其他生物基聚合物。例如，其他生物基聚合物可以包括聚乳酸、聚己内酯或聚羟基链烷酸酯。例如，除了抗冲改性剂之外，聚合物组合物还可以包含聚羟基链烷酸酯与聚乳酸的组合。在一个实施方式中，如果聚合物具有低玻璃化转变温度，则聚羟基链烷酸酯和/或聚己内酯也可以用作抗冲改性剂。例如，许多生物基聚合物可用作抗冲改性剂，如果这些生物基聚合物的玻璃化转变温度低于约-10℃。

各种不同的制品可由聚合物组合物制成。例如，聚合物组合物可用于生产吸管、饮料架、例如汽车内部零件的汽车零件、旋钮、门把手、盖子、包装、餐具、消费电器零件、容器和任何其他合适的一次性产品。

纤维素酯聚合物组合物还可用于生产用于医疗领域的模制品。例如，该组合物可用于生产提供温暖触感的医疗器械的壳体。壳体可由包含纤维素酯聚合物、抗冲改性剂、增塑剂和可选的生物基聚合物的组合物制成。

下面更详细地讨论本公开的其他特征和方面。

附图说明

在说明书的其余部分中，包括参考附图，更具体地阐述了本公开的完整且可行的内容，在附图中：

图1是可根据本公开制造的吸管的透视图；

图2是可根据本公开制造的饮料架的横剖面视图；

图3是可根据本公开制造的饮料罐的一个实施方式的侧视图；

图4是可根据本公开制造的饮用瓶的横剖面视图；

图5是汽车内部的透视图，示出了可以根据本公开制造的各种制品；

图6是根据本公开制造的餐具的透视图；

图7是根据本公开制造的盖子的透视图；

图8是根据本公开制造的容器的透视图；

图9示出了包含根据本公开制备的组合物的医疗设备的一个实施方式；

图10示出了包含根据本公开制备的组合物的医疗设备的另一个实施方式；

图11示出了包含根据本公开制备的组合物的医疗设备的又一个实施方式；以及

图12示出了包含根据本公开制备的组合物的医疗设备的另一个实施方式。

在本说明书和附图中，重复使用的附图标记旨在表示本公开中相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

本领域普通技术人员将理解，本讨论仅是示例性实施方式的描述，并且不旨在限制本公开的更宽的方面。

一般而言，本公开涉及聚合物组合物，该聚合物组合物包含乙酸纤维素与改进乙酸纤维素的物理性能的其他聚合物和组分的组合。例如，根据本公开配制的聚合物组合物可具有显著改善的抗冲击性能。此外，本公开的聚合物组合物可配制成可生物降解的，因此是环境友好的。聚合物组合物可用于使用任何合适的模制技术，例如挤出、注塑、滚塑、凝胶加工等，来形成所有不同类型的产品。

通常，本公开的聚合物组合物包含乙酸纤维素与至少一种抗冲改性剂和至少一种增塑剂的组合。抗冲改性剂可以是生物基抗冲改性剂和/或可以是丙烯酸类核/壳颗粒。除了乙酸纤维素和抗冲改性剂之外，聚合物组合物还可以可选地包含至少一种其他的生物基聚合物。

如本文所用，“生物基聚合物”是指至少部分由可再生的生物质来源例如由植物物质或食物垃圾产生的聚合物。例如，生物基聚合物可以是由大于30％的可再生资源、例如大于约40％的可再生资源、例如大于约50％的可再生资源、例如大于约60％的可再生资源、例如大于约70％的可再生资源、例如大于约80％的可再生资源、例如大于约90％的可再生资源产生的聚合物。生物基聚合物与源自诸如石油的化石资源的聚合物不同。生物基聚合物可以是生物来源的，这意味着聚合物源自生物来源或通过生物反应产生，例如通过发酵或其他微生物过程。尽管纤维素酯聚合物可以被认为是生物基聚合物，但本文中的术语是指可以与纤维素酯聚合物组合的其他生物基聚合物。

根据本公开，乙酸纤维素与至少一种抗冲改性剂、至少一种增塑剂和可选的一种或多种额外的生物基聚合物以可以显著改善聚合物组合物的物理性质的方式组合。例如，聚合物组合物可以配制为具有出乎意料地改善的抗冲击性，同时仍保持大于50wt％、例如大于约wt％、例如大于约90wt％的可生物降解性。还发现一种或多种抗冲改性剂增加聚合物组合物的熔体强度。

例如，当在23℃下进行测试时，根据本公开配制的聚合物组合物可具有约100J/m或更大、例如约110J/m或更大、例如约125J/m或更大、例如约150J/m或更大、例如约175J/m或更大、例如约200J/m或更大、例如约300J/m或更大的悬臂梁缺口冲击强度。悬臂梁缺口冲击强度通常小于约700J/m，例如小于约600J/m。

除了增加抗冲击强度之外，根据本公开配制的聚合物组合物还可以具有较低的刚度特性。例如，可以配制本公开的聚合物组合物以表现出约2000MPa或更小、例如约1900MPa或更小、例如约1800MPa或更小、例如约1700MPa或更小、例如约1600MPa或更小的弯曲模量。弯曲模量可为约500MPa或更大，例如约700MPa或更大，例如约1000MPa或更大，例如约1200MPa或更大。聚合物组合物的弯曲模量可以通过ISO测试178:2010测量。

本公开的聚合物组合物可以表现出约2000MPa或更小、例如约1900MPa或更小、例如约1800MPa或更小、例如约1700MPa或更小、例如约1600MPa或更小的拉伸模量。拉伸模量可为约800MPa或更大，例如约900MPa或更大，例如约1000MPa或更大，例如约1200MPa或更大。聚合物组合物的拉伸模量可以通过ISO测试527-1:2012测量。

本公开的聚合物组合物还可以展现出改善的拉伸特性。例如，聚合物组合物可以表现出约10％或更大、例如约12％或更大、例如约15％或更大、例如约20％或更大、例如约30％或更大、例如约40％或更大、例如约50％或更大、例如约60％或更大、例如约70％或更大、例如约80％或更大的断裂伸长率。断裂伸长率可以小于约500％，例如小于约400％，例如小于约200％，例如小于约150％。断裂伸长率可以根据ISO测试527-1:2012进行测量。

通常，可以将任何合适的纤维素酯聚合物掺入本公开的聚合物组合物中。在一个方面，纤维素酯聚合物是乙酸纤维素。

乙酸纤维素可以通过在用乙酸活化纤维素之后酯化纤维素来形成。纤维素可以从多种类型的纤维素材料获得，包括但不限于植物来源的生物质，玉米秸秆，甘蔗秆、渣和甘蔗残渣，稻麦秸秆，农用草，硬木，硬木浆，软木，软木浆，棉短绒，柳枝稷，甘蔗渣，草本植物，再生纸，废纸，木屑，纸浆和废纸，废木材，间伐材，柳木，杨木，多年生草(例如，芒草(Miscanthus)科的草)，细菌纤维素，种子壳(例如，大豆)，玉米秆，糠，和其他形式的木头，竹子、豆皮、韧皮纤维(例如洋麻、***、黄麻和亚麻)，农业残余产品，农业废物，牲畜***物，微生物纤维素，藻纤维素，海藻和所有其他近似或最终源自植物的材料。此类纤维素原料优选以丸粒、碎片、剪切物(clip)、片材、磨损纤维、粉末形式或使其适合进一步纯化的其他形式加工。

在一些实施方式中，适用于生产本公开组合物的纤维素酯可以具有酯取代基，酯取代基包括但不限于C₁-C₂₀脂族酯(例如乙酸酯、丙酸酯或丁酸酯)、官能化C₁-C₂₀脂族酯(例如，琥珀酸酯、戊二酸酯、马来酸酯)、芳族酯(例如，苯甲酸酯或邻苯二甲酸酯)、取代的芳族酯等、其任何衍生物、以及其任何组合。

组合物中使用的乙酸纤维素可以是二乙酸纤维素或三乙酸纤维素。在一个实施方式中，乙酸纤维素主要包含二乙酸纤维素。例如，乙酸纤维素可包含小于1wt％的三乙酸纤维素，例如小于约0.5wt％的三乙酸纤维素。二乙酸纤维素可以构成乙酸纤维素的大于90wt％，例如乙酸纤维素的大于约95wt％，例如大于约98wt％，例如大于约99wt％。

通常，乙酸纤维素的分子量可以大于约10000，例如大于约20000，例如大于约30000，例如大于约40000，例如大于约50000。乙酸纤维素的分子量通常小于约300000，例如小于约250000，例如小于约200000，例如小于约150000，例如小于约100000，例如小于约90000，例如小于约70000，例如小于约50000。上面指出的分子量是指数均分子量。可以使用凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯等效物或标准物来确定分子量。

纤维素酯聚合物或乙酸纤维素可具有通常大于约0.5dL/g、例如大于约0.8dL/g、例如大于约1dL/g、例如大于约1.2dL/g、例如大于约1.4dL/g、例如大于约1.6dL/g的特性粘度。特性粘度通常小于约2dL/g，例如小于约1.8dL/g，例如小于约1.7dL/g，例如小于约1.65dL/g。特性粘度可以通过形成0.20g/dL纤维素酯在98/2wt/wt丙酮/水中的溶液并在#25Cannon-Ubbelohde粘度计中于30℃下测量溶液和溶剂的流动时间来测量。然后，修改的Baker-Philippoff方程可用于确定特性粘度(“IV”)，对于该溶剂体系，该方程为方程1

其中

t₁＝以秒为单位的溶液(具有纤维素酯)平均流动时间，t₂＝以秒为单位的溶剂平均流动时间，k＝溶剂常数(对于98/2wt/wt丙酮/水为10)，以及c＝浓度(0.200g/dL)。

乙酸纤维素通常以大于约15wt％的量、例如以大于约25wt％的量、例如以大于约35wt％的量、例如以大于约45wt％的量、例如以大于约55wt％的量存在于聚合物组合物中。乙酸纤维素通常以小于约85wt％的量、例如以小于约80wt％的量、例如以小于约75wt％的量、例如以小于约70wt％的量、例如以小于约65wt％的量存在于聚合物组合物中。

根据本公开将乙酸纤维素与一种或多种抗冲改性剂组合以提高由聚合物组合物制成的制品的抗冲击性能。根据本公开，仔细选择抗冲改性剂以不仅实现期望的机械性能增加，而且抗冲改性剂还与聚合物组合物中包含的其他组分相容。此外，选择不会显著降低组合物中所含的乙酸纤维素和其他生物基组分的可生物降解性能的抗冲改性剂。

例如，在一个实施方式中，抗冲改性剂是生物基抗冲改性剂。生物基抗冲改性剂是由可再生原材料制成的聚合物。生物基抗冲改性剂并非源自石油资源。

根据本公开可以使用的生物基抗冲改性剂包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯或其混合物。PBAT是聚己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，由己二酸、1,4-丁二醇和对苯二甲酸组成。PBAT是一种无规共聚物，包含一条柔性脂肪链和一条刚性芳香链。由于存在酯键，PBAT具有高韧性和耐温性，特别是对于可生物降解的聚合物而言。

当根据ISO测试1133在190℃的温度和2.16kg的负载下进行测试，PBAT抗冲改性剂的熔体指数通常大于约2g/10min，例如大于约4g/10min，例如大于约6g/10min，并且通常小于约24g/10min，例如小于约20克/10min，例如小于约18g/10min，例如小于约15g/10min。

生物基抗冲改性剂也可以是聚丁二酸丁二醇酯。聚丁二酸丁二醇酯可以单独使用或与PBAT组合使用。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是一种具有优异的机械性能和良好的耐热性能的可生物降解的脂肪族聚酯。聚丁二酸丁二醇酯的熔点一般大约为114℃，玻璃化转变温度大约为-30℃。聚丁二酸丁二醇酯可具有约30％至约50％的结晶度并具有良好的拉伸性能。

当根据ISO测试1133进行测试时，聚丁二酸丁二醇酯的熔体流动速率通常可小于约20g/10min，例如小于约15g/10min，例如小于约12g/10min，并且通常大于约2g/10min，例如大于约5g/10min。可在190℃的温度和2.16kg的负载重量下测量熔体流动速率。

除了生物基抗冲改性剂之外，乙酸纤维素还可与丙烯酸类核/壳型抗冲改性剂组合使用。核/壳抗冲改性剂可包括具有被较硬的壳所包围的软弹性核的颗粒。可选择地，核/壳颗粒可包括被软弹性层或橡胶状层随后是硬壳所覆盖的硬核。

尽管核/壳颗粒内的弹性核或弹性层可由丁二烯橡胶或其他类似橡胶制成，但在一个实施方式中，弹性层或弹性核由具有相对低的玻璃化转变温度的全丙烯酸均聚物或共聚物制成。例如，弹性层或弹性核可由丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯或丙烯酸丁酯/苯乙烯形成。弹性聚合物或橡胶状聚合物的玻璃化转变温度通常可以是低的，例如小于约40℃，例如小于约25℃，例如小于约20℃，例如小于约15℃，并且通常大于约-10℃。

包含在壳/核颗粒内的弹性聚合物或橡胶状聚合物也可以是交联的。聚合物可以通过多官能单体交联。例如，可以选择可与单不饱和单体共聚的单体，该单不饱和单体可以在聚合物形成期间存在并且含有具有反应性的烯键式多官能团。交联单体的实例包括二乙烯基苯、二甲基丙烯酸酯和三甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的二醇、三丙烯酸三醇酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯等。也可以将接枝单体掺入产物中以增强层间接枝。可以使用的接枝单体包括任何多官能交联单体。

在一个实施方式中，丙烯酸类核/壳抗冲改性剂是基于丙烯酸酯的共聚物，其是核壳聚合物，该核壳聚合物具有橡胶状核，例如1,3-二烯(也可以是与乙烯基芳烃的共聚物)或具有含4个或更多个碳的烷基的丙烯酸烷基酯，壳接枝到核上并且壳包含诸如乙烯基芳烃(例如苯乙烯)、甲基丙烯酸烷基酯(具有1-4个碳的烷基)、丙烯酸烷基酯(具有1-4个碳的烷基)和丙烯腈的单体。

在一个方面，颗粒的核可以由具有相对低的玻璃化转变温度(例如小于约-20℃、例如小于约-40℃)的聚合物或聚合物混合物制成。然而，颗粒的壳可以由玻璃化转变温度高于或低于核的玻璃化转变温度的聚合物或聚合物混合物制成。例如，在一个实施方式中，可以使用具有较高玻璃化转变温度的相对硬的壳。可选择地，壳可由玻璃化转变温度低于核的聚合物制成，这在一些实施方式中可提高抗冲击性和韧性。

在核/壳颗粒内，核可占总颗粒重量的约30％或更多，例如颗粒总重量的40％或更多，例如50％或更多，例如60％或更多，例如70％或更多，例如80％或更多，例如85％或更多。核通常占颗粒重量的约95％或更少，例如约90％或更少，例如约85％或更少。壳/核颗粒中的外壳可占颗粒的大于约5wt％，例如大于约10wt％，例如大于约15wt％，例如大于约25wt％，例如大于约35wt％。外壳通常占整个颗粒重量的约70wt％或更少，例如约50wt％或更少，例如约20wt％或更少。交联单体和/或接枝单体可以约0wt％至约5wt％的量存在于颗粒中。

在一个实施方式中，核/壳颗粒的核包含大于约80wt％、例如大于约85wt％、例如大于约90wt％的一种或多种丙烯酸类聚合物。另一方面，壳可以由甲基丙烯酸甲酯制成。甲基丙烯酸甲酯在壳中的含量可大于约75wt％，例如大于约85wt％，例如大于约95wt％。外壳还可含有约0wt％至约20wt％的丙烯酸丁酯和/或约0wt％至约25wt％的丙烯酸乙酯。在一个方面，核由丙烯酸丁酯均聚物、丙烯酸乙基己酯均聚物、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙基己酯的共聚物、或其混合物形成。

在一个方面，核/壳颗粒可具有占颗粒的约70wt％至约90wt％的核，并且可主要包含丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯和可选的0wt％至约15wt％的丁二烯。另一方面，壳可占核/壳颗粒的约5wt％至约30wt％，并且可含有约75wt％至约100％wt％的甲基丙烯酸甲酯。可选地，壳可含有约0wt％至约25wt％的丙烯酸丁酯和/或丙烯酸乙酯。

丙烯酸类核/壳抗冲改性剂的粒径可取决于各种因素和期望结果。在一个方面，丙烯酸类核/壳抗冲改性剂包含相对小的颗粒。例如，按体积计的中值粒径(可以通过光散射确定)小于约150微米，例如小于约100微米，例如小于约50微米，例如小于约30微米，例如小于约10微米。在一个实施方式中，使用按体积计的中值粒径为约0.25微米至约5微米、例如约0.25微米至约1微米、例如约0.28微米至约0.83微米的相对小尺寸的颗粒。

在另一个方面，核/壳抗冲改性剂颗粒可具有相对大的尺寸。例如，核/壳颗粒可具有按体积计大于约150微米、例如大于约200微米、例如大于约250微米，并且通常小于约1000微米、例如小于约500微米、例如小于约300微米的中值粒径。在一个实施方式中，颗粒的中值粒径为约125微米至约175微米。在一个替代实施方式中，颗粒的中值粒径可为约250微米至约300微米。在一个实施方式中，小于2％的颗粒具有大于1000微米的尺寸。在一个替代实施方式中，小于15％的颗粒具有大于约280微米的粒径。

掺入聚合物组合物中的抗冲改性剂的量也可以根据所使用的抗冲改性剂的类型和各种其他因素而变化。通常，一种或多种抗冲改性剂可以约2wt％或更大的量、例如以约4wt％或更大的量、例如以约5wt％或更大的量、例如以约8wt％或更大的量、例如以约10wt％或更大的量、例如以约12wt％或更大的量掺入聚合物组合物中。一种或多种抗冲改性剂可通常以约25wt％或更少的量、例如以约20wt％或更少的量、例如约15wt％或更少的量掺入聚合物组合物中。例如，生物基抗冲改性剂可以约3wt％至约25wt％的量、例如以约10wt％至约20wt％的量掺入聚合物组合物中。另一方面，在一个方面作为非限制性实例，核/壳抗冲改性剂可以约2wt％至约15wt％、例如以约5wt％至约12wt％的量掺入聚合物组合物中。

除了乙酸纤维素和至少一种抗冲改性剂之外，聚合物组合物还可含有增塑剂。特别适用于聚合物组合物中的增塑剂包括三醋精、单醋精、二醋精及其混合物。其他合适的增塑剂包括磷酸三(氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯-1-甲基乙基)酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、甘油或其混合物。

增塑剂的其他实例包括但不限于磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、邻乙酰基柠檬酸三丁酯、酒石酸二丁酯、邻苯甲酰基苯甲酸乙酯、正乙基甲苯磺酰胺、邻甲苯基对甲苯磺酸酯、芳族二醇、取代的芳族二醇、芳族醚、三丙酸甘油酯、三苯精、甘油、甘油酯、三苯甲酸甘油酯、乙酸苯甲酸甘油酯、聚乙二醇、聚乙二醇酯、聚乙二醇二酯、二-2-乙基己基聚乙二醇酯、甘油酯、二甘醇、聚丙二醇、聚乙二醇缩水甘油醚、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、C₁-C₂₀二羧酸酯、己二酸二甲酯(和其他二烷基酯)、马来酸二丁酯、马来酸二辛酯、间苯二酚单乙酸酯、儿茶酚、儿茶酚酯、酚类、环氧大豆油、蓖麻油、亚麻油、环氧亚麻油、其他植物油、其他种子油、基于聚乙二醇的双官能缩水甘油醚、烷基内酯(例如，γ-戊内酯)、烷基磷酸酯、芳基磷酸酯、磷脂、香料(包括本文所述的一些，例如丁香酚、肉桂醇、樟脑、甲氧基羟基苯乙酮(香草乙酮)、香兰素和乙基香兰素)、2-苯氧乙醇、乙二醇醚、乙二醇酯、乙二醇酯醚、聚乙二醇醚、聚乙二醇酯、乙二醇醚、丙二醇醚、乙二醇酯(例如，乙二醇二乙酸酯)、丙二醇酯、聚丙二醇酯、乙酰水杨酸、对乙酰氨基酚、萘普生、咪唑、三乙醇胺、苯甲酸、苯甲酸苄酯、水杨酸、4-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸丙酯、4-羟基苯甲酸甲酯、4-羟基苯甲酸乙酯、4-羟基苯甲酸苄酯、三苯甲酸甘油酯、二苯甲酸新戊酯、三甘醇二苯甲酸酯、三羟甲基乙烷三苯甲酸酯、丁基化羟基甲苯、丁基化羟基茴香醚、山梨糖醇、木糖醇、乙二胺、哌啶、哌嗪、六亚甲基二胺、三嗪、***、吡咯等、其任何衍生物及其任何组合。

在一个方面，碳酸酯可以用作增塑剂。示例性碳酸酯可以包括但不限于碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二苯酯、碳酸苯甲酯、碳酸二甲苯酯、碳酸甘油酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、异丙基苯基碳酸2-乙基己酯、苯基碳酸2-乙基己基酯、异丙基苯基碳酸异癸酯、异丙基苯基碳酸十三烷基酯、苯基碳酸十三烷基酯等及其任意组合。

在又一方面，增塑剂可以是多元醇苯甲酸酯。示例性多元醇苯甲酸酯可以包括但不限于甘油三苯甲酸酯、丙二醇二苯甲酸酯、二甘醇二苯甲酸酯、二丙二醇二苯甲酸酯、三甘醇二苯甲酸酯、聚乙二醇二苯甲酸酯、新戊二醇二苯甲酸酯、三羟甲基丙烷三苯甲酸酯、三羟甲基乙烷三苯甲酸酯、季戊四醇四苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯(取代度为1-8)及其组合。在一些情况下，三苯甲酸酯如甘油三苯甲酸酯可以是优选的。在一些情况下，多元醇苯甲酸酯在25℃下可以是固体并且在25℃的水溶性小于0.05g/100mL。

在一个方面，增塑剂不含邻苯二甲酸酯。事实上，聚合物组合物可以配制成不含邻苯二甲酸酯。例如，邻苯二甲酸酯可以约0.5％或更少、例如约0.1％或更少的量存在于聚合物组合物中。

通常，一种或多种增塑剂可以约8wt％至约40wt％的量、例如以约12wt％至约35wt％的量存在于聚合物组合物中。在过去，认为需要相对大量的增塑剂来生产能够熔融加工的乙酸纤维素组合物。然而，由于如上所述存在至少一种抗冲改性剂和/或存在一种或多种生物基聚合物，可以显著并明显减少增塑剂的量而不损害组合物的熔融加工特性。例如，在一个方面，一种或多种增塑剂可以约19％或更少的量、例如以约17％或更少的量、例如以约15％或更少的量、例如以约13％或更少的量、例如以约10％或更少的量存在于聚合物组合物中。一种或多种增塑剂通常以约5％或更多的量存在，例如以约10％或更多的量存在。

乙酸纤维素可以相对于增塑剂存在使得乙酸纤维素与增塑剂的重量比为约60:40至约85:15，例如约70:30至约80:20。在一个实施方式中，乙酸纤维素与增塑剂的重量比为约75:25。

根据本公开，除了乙酸纤维素之外，聚合物组合物还可以包括一种或多种生物基聚合物。在一个方面，生物基聚合物可以是聚酯聚合物，例如脂肪族聚酯。可以掺入聚合物组合物中的特定生物基聚合物包括聚羟基链烷酸酯、聚乳酸、聚己内酯或其混合物。

在一个方面，如果将具有低玻璃化转变温度和/或为非结晶或半结晶的至少一种生物基聚合物与乙酸纤维素组合，则乙酸纤维素的物理性质可特别得到改善。例如，可以选择完全或基本上非结晶的或具有低结晶度的生物基聚合物用于与乙酸纤维素组合。结晶度是以有序状态存在的具有晶格结构的聚合物的分数。例如，与乙酸纤维素组合的生物基聚合物的结晶度可以小于约30％，例如小于约25％，例如小于约20％，例如小于约15％，例如小于约10％，例如小于约5％。结晶度可以使用X射线和电子衍射、差示扫描量热法、红外吸收(FTIR)或拉曼光谱来确定。

与乙酸纤维素组合的至少一种生物基聚合物也可以具有相对低的玻璃化转变温度。例如，生物基聚合物的玻璃化转变温度可以小于约40℃，例如小于约20℃，例如小于约10℃，例如小于约5℃，例如小于约0℃，例如小于约-5℃，例如小于约-10℃，例如小于约-20℃。玻璃化转变温度(Tg)通常大于约-40℃，例如大于约-30℃。

相比之下，乙酸纤维素的玻璃化转变温度通常为160℃至180℃。玻璃化转变温度的差异会导致相容性问题。然而，相反地，已发现使用具有低玻璃化转变温度和/或低结晶度的生物基聚合物不仅与乙酸纤维素相容，而且还改善了乙酸纤维素的许多物理性能，包括断裂伸长率和韧性。添加如上所述的生物基聚合物也可以降低弯曲模量。

在一个方面，与乙酸纤维素组合的至少一种生物基聚合物是聚羟基链烷酸酯。聚羟基链烷酸酯可以是均聚物或共聚物。聚羟基链烷酸酯，也称为“PHA”，是通过糖或脂质进行细菌发酵在自然界中产生的线性聚酯。在该系列中超过100种不同的单体可以组合以提供具有截然不同特性的材料。通常，它们可以是热塑性材料或弹性材料，熔点范围为40℃至180℃。

最常见的PHA类型是PHB(聚-β-羟基丁酸酯)。聚(3-羟基丁酸酯)(PHB)是一类天然存在的热塑性聚合物，目前以微生物方式在许多野生细菌物种或基因改造细菌或酵母等的细胞壁内产生。它是可生物降解的，不存在处理后环境污染问题，即由PHB制成的制品可以堆肥。

用于生产PHA的一种或多种单体可显著影响聚合物的物理性能。例如，可以生产结晶、半结晶或完全非结晶的PHA。例如，聚-4-羟基丁酸酯均聚物可以是完全非结晶的，具有低于约-30℃的玻璃化转变温度并且没有明显的熔点温度。聚羟基丁酸酯-戊酸酯共聚物也可以配制成具有低刚度特性的半结晶至非结晶。

可掺入PHA中的单体单元的实例包括2-羟基丁酸酯、乙醇酸、3-羟基丁酸酯(以下称为3HB)、3-羟基丙酸酯(以下称为3HP)、3-羟基戊酸酯(以下称为3HV)、3-羟基己酸酯(以下称为3HH)、3-羟基庚酸酯(以下称为3HH)、3-羟基辛酸酯(以下称为3HO)、3-羟基壬酸酯(以下称为3HN)、3-羟基癸酸酯(以下称为3HD)、3-羟基十二烷酸酯(以下称为3HDd)、4-羟基丁酸酯(以下称为4HB)、4-羟基戊酸酯(以下称为4HV)、5-羟基戊酸酯(以下称为5HV)和6-羟基己酸酯(以下称为6HH)。掺入到PHA中的3-羟基酸单体是(D)或(R)3-羟基酸异构体，但没有手性中心的3HP除外。

在一些实施方式中，本文所述方法中的PHA是均聚物(其中所有单体单元相同)。PHA均聚物的实例包括聚3-羟基链烷酸酯(例如，聚3-羟基丙酸酯(以下称为P3HP)、聚3-羟基丁酸酯(以下称为P3HB)和聚3-羟基戊酸酯)、聚4-羟基链烷酸酯(例如，聚4-羟基丁酸酯(以下称为P4HB)、聚4-羟基戊酸酯(以下称为P4HV))或聚5-羟基链烷酸酯(例如聚5-羟基戊酸酯(以下称为P5HV))。

在某些实施方式中，PHA可以是共聚物(包含两种或更多种不同的单体单元)，其中不同的单体随机分布在聚合物链中。PHA共聚物的实例包括聚3-羟基丁酸酯-共-3-羟基丙酸酯(以下称为PHB3HP)、聚3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯(以下称为P3HB4HB)、聚3-羟基丁酸酯-共-4-羟基戊酸酯(以下简称PHB4HV)、聚3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯(以下简称PHB3HV)、聚3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯(以下简称PHB3HH)和聚3-羟基丁酸酯-共-5-羟基戊酸(以下简称PHB5HV)。

具有4个不同单体单元的PHA的示例是PHB-共-3HH-共-3HO-共-3HD或PHB-共-3-HO-共-3HD-共-3HDd。通常在PHB3HX具有3个或更多个单体单元的情况下，3HB单体至少占总单体重量的70％，例如大于总单体重量的90％。

在本公开的一个实施方式中，乙酸纤维素与结晶度为约25％或更低并且具有低玻璃化转变温度的PHA组合。例如，玻璃化转变温度可以小于约10℃，例如小于约5℃，例如小于约0℃，例如小于约-5℃，并且通常大于约-40℃，例如大于约-20℃。此类PHA可显著降低乙酸纤维素的刚度性能，从而增加伸长性能并降低弯曲模量性能。如本文所用，玻璃化转变温度可以根据ASTM测试E1640-09通过动态机械分析来确定。

当存在时，聚合物组合物中的一种或多种PHA的含量可以为约2％或更多，例如约3％或更多，例如约5％或更多，例如约7％或更多，例如约10％或更多，例如约12％或更多，例如约15％或更多，例如约18％或更多。一种或多种PHA通常以约30％或更少的量、例如以约25％或更少的量、例如以约20％或更少的量、例如以约15％或更少的量存在于聚合物组合物中。

除了一种或多种PHA之外，聚合物组合物还可以包含各种其他的生物基聚合物，例如聚乳酸或聚己内酯。聚乳酸(也称为“PLA”)非常适合与一种或多种PHA组合。聚乳酸聚合物通常比PHA更具刚性且更硬，因此可以添加到聚合物组合物中以进一步改善整个配方的性能。

聚乳酸通常可以衍生自任何乳酸异构体(例如左旋乳酸(“L-乳酸”)、右旋乳酸(“D-乳酸”)、内消旋乳酸或其混合物)的单体单元。单体单元也可以由任何乳酸异构体的酸酐(包括L-丙交酯、D-丙交酯、内消旋丙交酯或其混合物)形成。也可以使用这些乳酸和/或丙交酯的环状二聚体。任何已知的聚合方法，例如缩聚或开环聚合，都可以用于使乳酸聚合。也可以使用少量的扩链剂(例如，二异氰酸酯化合物、环氧化合物或酸酐)。聚乳酸可以是均聚物或共聚物，例如含有衍生自L-乳酸的单体单元和衍生自D-乳酸的单体单元的共聚物。尽管不是必需的，但衍生自L-乳酸的单体单元和衍生自D-乳酸的单体单元之一的含量优选为约85摩尔％或更多，在一些实施方式中为约90摩尔％或更多，并且在一些实施方式中在实施方式中为约95摩尔％或更多。具有不同比例的衍生自L-乳酸的单体单元与衍生自D-乳酸的单体单元的多种聚乳酸可以以任意百分比共混。

在一个具体的实施方式中，聚乳酸具有以下一般结构：

通常，聚乳酸的数均分子量(“Mn”)为约40000克/摩尔至约160000克/摩尔，在一些实施方式中为约50000克/摩尔至约140000克/摩尔，并且在一些实施方式中为约80000克/摩尔至约120000克/摩尔。同样，通常，该聚合物的重均分子量(“Mw”)还为约80000克/摩尔至约200000克/摩尔的，在一些实施方式中为约100000克/摩尔至约180000克/摩尔，并且在一些实施方式中为约110000克/摩尔至约160000克/摩尔。重均分子量与数均分子量之比(“M_w/M_n”)，即“多分散性指数”，也相对较低。例如，多分散指数通常在约1.0至约3.0的范围内，在一些实施方式中为约1.1至约2.0，并且在一些实施方式中为约1.2至约1.8。重均分子量和数均分子量可以通过本领域技术人员已知的方法确定。

如在190℃的温度和1000sec^-1的剪切速率下测定的，聚乳酸的表观粘度还可以为约50至约600帕斯卡秒(Pa·s)，在一些实施方式中为约100至约500Pa·s，并且在一些实施方式中为约200至约400Pa·s。如在2160克负载和190℃下测定的，聚乳酸的熔体流动速率(以干重计)也可以为约0.1至约40克/10分钟，在一些实施方式中为约0.5至约20克/10分钟，在一些实施方式中为约5至约15克/10分钟。

聚乳酸可以约1％或更多的量、例如以约3％或更多的量、例如以约5％或更多的量并且通常以约20％或更少的量、例如以约15％或更少的量、例如以约10％或更少的量、例如以约8％或更少的量存在于聚合物组合物中。

如上所述，可以单独或与其他生物基聚合物共同与乙酸纤维素组合的另一种生物基聚合物是聚己内酯。与PHA类似，聚己内酯可以配制成具有相对较低的玻璃化转变温度。例如，玻璃化转变温度可以小于约10℃，例如小于约-5℃，例如小于约-20℃，并且通常大于约-60℃。聚合物可以被生产成非结晶或半结晶的。聚合物的结晶度可以小于约50％，例如小于约25％。

聚己内酯可以制成具有通常大于约5000、例如大于约8000并且通常小于约15000、例如小于约12000的数均分子量。还可以生产低分子量聚己内酯并用作增塑剂。

聚己内酯在聚合物组合物中的含量可以为约2％或更多，例如约3％或更多，例如约5％或更多，例如约7％或更大多，例如约10％或更多，例如约12％或更多，例如约15％或更多，例如约18％或更多。聚己内酯通常以约30％或更少的量、例如以约25％或更少的量、例如以约20％或更少的量、例如以约15％或更少的量存在于聚合物组合物中。

可以掺入聚合物组合物中的其他生物基聚合物包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、增塑淀粉、其他淀粉基聚合物等。此外，生物基聚合物可以是由可再生资源制成的聚烯烃或聚酯聚合物。例如，此类聚合物包括生物基聚乙烯、生物基聚对苯二甲酸丁二醇酯等。

本公开的聚合物组合物可以可选地包含各种其他的添加剂和配料。例如，聚合物组合物可以包含抗氧化剂、颜料、润滑剂、软化剂、抗细菌剂、抗真菌剂、防腐剂、阻燃剂及其组合。每种上述添加剂通常可以以约5％或更少的量、例如以约2％或更少的量并且通常以约0.1％或更大的量、例如以约0.3％或更大的量存在于聚合物组合物中。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的阻燃剂可以包括但不限于二氧化硅、金属氧化物、磷酸盐、邻苯二酚磷酸盐、间苯二酚磷酸盐、硼酸盐、无机水合物、芳族多卤化物等等，以及其任何组合。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的抗真菌剂和/或抗细菌剂可以包括但不限于：多烯类抗真菌剂(例如游霉素、龟裂霉素、菲律宾菌素、制霉菌素、两性霉素B、坎底辛和哈霉素)；咪唑类抗真菌剂，如咪康唑(可从WellSpringPharmaceutical Corporation以

获得)、酮康唑(可从麦克尼尔消费者保健公司(McNeil consumer Healthcare)以

商购)、克霉唑(可从默克公司(Merck)以

和LOTRAMIN

以及从拜耳公司(Bayer)以

商购)、益康唑、奥莫康唑、联苯苄唑、布康唑、芬替康唑、异康唑、奥昔康唑、舍他康唑(可从OrthoDematologics以

商购)、硫康唑和噻康唑；***类抗真菌剂，例如氟康唑、伊曲康唑、艾沙康唑、雷夫康唑、泊沙康唑、伏立康唑、特康唑和阿巴康唑)；噻唑类抗真菌剂(例如，阿巴芬净)；烯丙胺类抗真菌剂(例如，特比萘芬(可从诺华消费者保健公司(Novartis Consumer Health,Inc.)以

商购)、萘替芬(可从麦氏制药(MerzPharmaceuticals)以

商购)和布替萘芬(可从默克公司以LOTRAMIN

商购))；棘白菌素类抗真菌剂(例如，阿尼芬净、卡泊芬净和米卡芬净)；蓼二醛；苯甲酸；环吡酮；托萘酯(例如，可从MDS Consumer Care,Inc.以

商购)；十一碳烯酸；氟胞嘧啶；5-氟胞嘧啶；灰黄霉素；氯丙炔碘；辛酸；及其任何组合。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的防腐剂可以包括但不限于苯甲酸酯、对羟基苯甲酸酯(例如，4-羟基苯甲酸丙酯系列)等，以及其任何组合。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的颜料和染料可以包括但不限于植物染料、蔬菜染料、二氧化钛、二氧化硅、柠檬黄、E102、酞菁蓝、酞菁绿、喹吖啶酮、苝四羧酸二酰亚胺、二恶嗪、芘酮双偶氮(perinones disazo)颜料、蒽醌颜料、炭黑、金属粉末、氧化铁、群青、碳酸钙、高岭土、氢氧化铝、硫酸钡、氧化锌、氧化铝、液体和/或颗粒形式的

染料(阳离子染料，可从Clariant Services获得)(例如，

Brilliant Yellow K-6G液体、

Yellow K-4GL液体、

Yellow K-GL液体、

Orange K-3GL液体、

ScarletK-2GL液体、

Red K-3BN液体、

Blue K-5R液体、

Blue K-RL液体、

Turquoise K-RL液体/颗粒、

Brown K-BL液体)，

染料(一种助色剂，可从BASF获得)(例如，Yellow 3GL、Fastusol C Blue74L)等等，其任何衍生物，以及其任何组合。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的颜料和染料可以是食品级颜料和染料。在一些实施方式中，食品级颜料和染料的示例可以包括但不限于植物染料、蔬菜染料、二氧化钛等，以及其任何组合。

在一些实施方式中，抗氧化剂可以减轻本文所述的纤维素酯塑料在储存、运输和/或应用期间的氧化和/或化学降解。在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的抗氧化剂可以包括但不限于花青素、抗坏血酸、谷胱甘肽、硫辛酸、尿酸、白藜芦醇、类黄酮、胡萝卜素(例如，β-胡萝卜素)、类胡萝卜素、生育酚(例如，α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚)、生育三烯酚、生育酚酯(例如，乙酸生育酚)、泛醇、没食子酸、褪黑激素、仲芳胺、苯并呋喃酮、受阻酚、多酚、受阻胺、有机磷化合物、硫酯、苯甲酸酯、内酯、羟胺、丁基化羟基甲苯(“BHT”)、丁基化羟基苯甲醚(“BHA”)、对苯二酚等，以及其任何组合。

在一些实施方式中，适合与本文所述的纤维素酯塑料结合使用的抗氧化剂可以是食品级抗氧化剂。在一些实施方式中，食品级抗氧化剂的实例可以包括但不限于抗坏血酸、维生素A、生育酚、生育酚酯、β-胡萝卜素、类黄酮、BHT、BHA、对苯二酚等，以及其任何组合。

本公开的聚合物组合物可以使用本领域已知的任何技术来形成任何合适的聚合物制品。例如，聚合物制品可以由聚合物组合物通过挤出、注塑、吹塑等形成。

可以根据本公开制造的聚合物制品包括吸管、饮料架、汽车零件、旋钮、门把手、消费电器零件等。

例如，参照图1，示出了可根据本公开制造的吸管10。过去，吸管通常由诸如聚丙烯的石油基聚合物制成。然而，可以配制本公开的乙酸纤维素聚合物组合物以便匹配聚丙烯的物理性质。因此，吸管10可以根据本公开生产并且是完全可生物降解的。

参照图2，示出了也可以根据本公开制造的杯子或饮料架20。例如，可以使用注塑或通过任何合适的热成型工艺来制造杯子20。如图7所示，杯子20的盖子22也可以由本公开的聚合物组合物制成。盖子可包括用于从杯子20分配饮料的倾倒口24。除了用于饮料架的盖子之外，本公开的聚合物组合物可以用于制造用于包括食品容器、包装容器、储存容器等在内的所有不同类型的容器的盖子。

在又一个实施方式中，聚合物组合物可用于生产如图3所示的热饮罐30。除了饮料罐30之外，聚合物组合物还可用于生产如图4所示的塑料瓶40，塑料瓶40可用作水瓶或其他运动饮料容器。

参照图5，示出了汽车内部。汽车内部包括可以根据本公开制造的各种汽车零件。例如，该聚合物组合物可用于生产汽车零件50，汽车零件50包括内部门把手的至少一部分。聚合物组合物还可以用于生产转向柱上的零件，例如汽车零件60。通常，聚合物组合物可用于模制任何合适的装饰性装饰件或边框，例如装饰件70。此外，该聚合物组合物可用于生产可以用于车辆内部的旋钮或把手。

该聚合物组合物也非常适合生产餐具，例如叉子、勺子和刀。例如，参照图6，示出了一次性餐具80。餐具80包括刀82、叉子84和勺子86。

在又一个实施方式中，聚合物组合物可用于生产如图8所示的储存容器90。储存容器90可包括盖子94，盖子94配合并接合底部92的边缘。底部92可限定用于容纳物品的内部容积。容器90可用于容纳食品或干燥货品。

在又一些实施方式中，可以配制聚合物组合物以生产纸盘衬垫、眼镜框、螺丝刀手柄或任何其他合适的零件。

本公开的纤维素酯组合物特别适用于生产包括所有不同类型的医疗仪器在内的医疗器械。例如，纤维素酯组合物非常适合替代过去使用的其他聚合物，例如聚碳酸酯聚合物。本公开的纤维素酯组合物不仅是可生物降解的，而且该组合物在触摸时具有独特的“温暖触感”。因此，该组合物特别适用于构造医疗器械的壳体。例如，当握持或抓握时，聚合物组合物保持热量，并使器械或仪器感觉比由过去其他材料制成的器械更温暖。这种感觉对那些需要医疗援助的人来说特别舒缓和安慰，并且也可以为医疗提供者带来好处。在一个方面，用于生产医疗器械的壳体的纤维素酯组合物包括纤维素酯聚合物与增塑剂(例如三醋精)和可选的另一种生物基聚合物的组合。此外，该组合物可以包含一种或多种着色剂。

参照图9，例如，示出了可以由纤维素酯聚合物组合物制成的吸入器130。吸入器130包括附接到吸嘴134的壳体132。与壳体132操作关联的是柱塞136，柱塞136用于接收含有待吸入组合物的筒。该组合物可以包含喷雾剂或粉末。

在使用期间，吸入器130向患者施用计量剂量的药物，例如哮喘药物。哮喘药物可以悬浮或溶解在推进剂中，或者可以包含在粉末中。当患者启动吸入器以吸入药物时，阀门打开，使药物从吸嘴中出来。根据本公开，壳体132、吸嘴134和柱塞136都可以由如上所述的聚合物组合物制成。

参照图10，示出了可以根据本公开制造的另一种医疗产品。在图10中，示出了医疗注射器140。医疗注射器140包括壳体142，壳体142与柱塞144操作关联。壳体142可以相对于柱塞144滑动。医疗注射器140可以是弹簧加载的。医疗注射器用于将药物注射到患者体内，通常注射到大腿或臀部。医疗注射器可以是无针的，或者可以包含针。当包含针时，在注射之前通常将针尖屏蔽在壳体内。另一方面，无针注射器可以含有一筒加压气体，该加压气体可将药物推进皮肤无需使用针。根据本公开，壳体142和/或柱塞144可以由如上所述的聚合物组合物制成。

如图10所示的医疗注射器140可用于注射胰岛素。参照图12，示出了胰岛素泵装置150，胰岛素泵装置150可包括也由本公开聚合物组合物制成的壳体156。胰岛素泵装置150可包括与管152流体连通的泵和用于将胰岛素皮下注射至患者的针154。

本公开的聚合物组合物还可用于所有不同类型的腹腔镜装置。腹腔镜手术是指通过身体上现有的开口或通过一个或多个小切口进行的外科手术。腹腔镜装置包括不同类型的腹腔镜、持针器、套针、肠抓钳、鼻喉镜等。

参照图11，例如，示出了根据本公开制造的鼻喉镜160。鼻喉镜160包括用于观察气道的带有光纤的小型柔性塑料管。鼻喉镜可连接到电视摄像机，以提供检查的永久记录。鼻喉镜160包括由本公开的聚合物组合物制成的壳体162。鼻喉镜160用于检查鼻子和喉咙。使用鼻喉镜，医生可以检查鼻子的大部分内部、咽鼓管开口、腺样增殖体、喉咙和声带。

在不脱离在所附权利要求中更具体阐述的本公开的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以对本公开进行这些和其他修改和变型。另外，应当理解的是，各个实施方式的方面可以全部互换或部分互换。此外，本领域普通技术人员将理解，前述描述仅是示例性的，并且不意在限制如所附权利要求中进一步描述的本公开。

Claims (34)

1.一种聚合物组合物，包含：

乙酸纤维素；

增塑剂；

至少一种抗冲改性剂，所述抗冲改性剂包含生物基抗冲改性剂、丙烯酸类核/壳颗粒或其混合物；以及

其中所述聚合物组合物在23℃或更高时表现出约100J/m的悬臂梁缺口冲击强度。

2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物表现出约2000MPa或更小、例如约1900MPa或更小并且约500MPa或更大的弯曲模量。

3.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物的断裂伸长率为约12％或更大，例如约15％或更大，例如约20％或更大，并且约150％或更小。

4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物的悬臂梁缺口冲击强度为约110J/m或更大，例如125J/m或更大，并且约600J/m或更小。

5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物包含至少两种抗冲改性剂，所述至少两种抗冲改性剂包含生物基抗冲改性剂和丙烯酸类核/壳颗粒。

6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括玻璃化转变温度低于约-10℃的生物基抗冲改性剂。

7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括非结晶的生物基抗冲改性剂。

8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括生物基抗冲改性剂，所述生物基抗冲改性剂包括聚己内酯或聚羟基链烷酸酯。

9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括生物基抗冲改性剂，所述生物基抗冲改性剂包括聚丁烯聚合物。

10.根据权利要求中1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括生物基抗冲改性剂，所述生物基抗冲改性剂包括聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯。

11.根据权利要求中1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包括生物基抗冲改性剂，所述生物基抗冲改性剂包括聚丁二酸丁二醇酯。

12.根据权利要求中1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包含所述丙烯酸类核/壳颗粒，其中所述核由第一聚合物制成并且所述壳由第二聚合物制成并且其中所述第二聚合物的玻璃化转变温度低于所述第一聚合物。

13.根据权利要求中1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包含所述丙烯酸类核/壳颗粒，所述丙烯酸类核/壳颗粒包括包含聚合物的核，所述聚合物由丙烯酸丁酯单体、丙烯酸乙基己酯单体、或由其混合物形成。

14.根据权利要求中1至5中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述抗冲改性剂包含所述丙烯酸类核/壳颗粒，所述丙烯酸类核/壳颗粒包括包含甲基丙烯酸甲酯的壳。

15.根据权利要求13或14所述的聚合物组合物，其中，所述核/壳颗粒还包含生物基聚合物。

16.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述一种或多种抗冲改性剂以约5wt％至约25wt％的量存在于所述组合物中。

17.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括三醋精。

18.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述乙酸纤维素以约15wt％至约85wt％、例如约55wt％至约80wt％的量存在于所述组合物中，并且所述增塑剂以约8wt％至约40wt％、例如约12wt％至约35wt％的量存在于所述组合物中。

19.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述乙酸纤维素基本上由二乙酸纤维素组成。

20.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述增塑剂包括磷酸三(氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯-1-甲基乙基)酯、甘油、单醋精、二醋精、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、或其混合物。

21.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，除了乙酸纤维素和至少一种抗冲改性剂之外，所述聚合物组合物还含有生物基聚合物。

22.根据权利要求21所述的聚合物组合物，其中，所述生物基聚合物包括聚链烷酸酯。

23.根据权利要求21所述的聚合物组合物，其中，所述生物基聚合物包括聚羟基丁酸酯。

24.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，除了乙酸纤维素之外，所述聚合物组合物还包含至少两种生物基聚合物。

25.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物包含聚乳酸。

26.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物表现出约10％或更高、例如约16％或更高、例如约22％或更高、例如约28％或更高，并且通常约150％或更低的断裂伸长率。

27.一种由根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物制成的制品。

28.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品是饮料架。

29.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品是吸管。

30.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品是热饮罐。

31.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品是汽车零件。

32.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品是消费电器零件。

33.根据权利要求27所述的制品，其中，所述制品包括餐具。

34.一种医疗器械，包括由聚合物组合物制成的壳体，所述聚合物组合物包含乙酸纤维素、抗冲改性剂和增塑剂。

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