论文摘要
可生物降解脂肪—芳香族共聚酯通过传统的熔融缩聚反应很难得到高分子量的产品。低分子量的共聚酯不适于普通的薄膜吹塑、挤出流延等成型工艺。为了将可生物降解共聚酯应用于软包装材料，必须对其进行改性。本论文研究了改善可生物降解脂肪—芳香族共聚酯加工性能的方法和技术。通过反应挤出增粘及结晶成核控制等技术，解决了共聚酯因聚合条件限制而产生的分子量低，熔体强度低，结晶温度低，结晶速度慢，薄膜吹塑泡管不稳定，薄膜性能较差等问题。反应挤出在加工中以过氧化物为引发剂在共聚酯分子链上形成长支链，提高熔体强度；通过控制过氧化物的分解半衰期，及使用交联抑制剂，减少反应挤出增粘过程中交联的形成，使共聚酯能满足薄膜加工的流变特性要求；采用与共聚酯相容性好的聚合物作为成核剂，控制成核剂与共聚酯的熔点差，使其在加工过程中大量生成晶核，提高共聚酯的结晶温度和结晶速度，实现共聚酯在吹膜加工中快速结晶和具有稳定的冷凝线高度；制备了用于共聚酯的爽滑、防粘连复合母料。得到了性能优异的可生物降解共聚酯薄膜制品。研究结果表明：1对可生物降解共聚酯而言，使用有机过氧化物反应增粘比使用化学扩链方法更能有效的提高共聚酯的分子量，添加0.05％的液体过氧化物，可以使共聚酯的熔体指数(MI)从47降到0.35，而添加1.2％的扩链剂，共聚酯的MI只从47降到19，MI降低，分子量增大，熔体粘度也随之增大；过氧化物反应增粘提高分子量的同时，引发自由基支化或交联反应，支化度测试和凝胶含量测试显示，随着MI的降低，共聚酯的支化度增加，有微量凝胶产生，过氧化物反应增粘主要发生支化反应，在共聚酯分子链上形成长支链，熔体强度提高。加入少量抗氧剂，特别是低温自由基捕捉剂，可以捕捉反应过程中产生的过量自由基，防止局部交联的产生，减少凝胶的形成。反应增粘后的树脂可加工性得到提高，吹塑薄膜的泡管稳定性得到增强。2选用乙烯—甲基丙烯酸共聚物(E／MAA)作为共聚酯的结晶成核剂。E／MAA树脂与共聚酯有良好的相容性，添加5％的E／MAA树脂，共聚酯的结晶温度提高到85～95℃，从而有利于抑制吹膜过程中，泡管由于冷却不好而产生的冷凝线高度不稳定。分别选用二氧化硅和芥酸酰胺作防粘剂和爽滑剂。添加1200ppm硅微粉能赋予共聚酯薄膜良好的防粘连性能。爽滑剂用量为1200ppm～2000ppm时薄膜的摩擦系数在0.4～0.2之间。根据添加量比例，制备了含活性成分10％的复合母料。3通过实验室薄膜吹塑设备和工业用薄膜吹塑设备吹膜试验证明，国内制备的共聚酯经过改性后在加工性和吹膜稳定性已达到国外同类产品水平。薄膜性能测试数据显示，吹塑薄膜性能基本接近国外同类产品。
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标签：可生物降解共聚酯论文; 反应挤出论文; 结晶成核剂论文; 吹塑薄膜论文;