一种聚乙醇酸组合物及其制备方法和应用与流程

本发明涉及高分子材料，具体涉及一种聚乙醇酸组合物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、聚乙醇酸(pga)是一种生物可降解聚合物，由于具有良好的生物降解性、较好的机械强度和气体阻隔性能，可以应用到薄膜、纤维、包装容器、多层瓶和医疗缝合线等各个领域。然而，pga材料依然存在一些亟待改善的不足之处，例如在热稳定性、熔体强度、流动性等方面均需进一步改善以利于其后续应用。

2、专利申请cn1827686a公开了一种结晶性聚乙醇酸、聚乙醇酸组合物以及他们的制备方法。其中的组合物包括100份聚乙醇酸、0.001-5份热稳定剂。其中热稳定剂可以为重金属钝化剂、具有季戊四醇骨架结构的磷酸酯、具有至少一个羟基和至少一个长链烷基酯基的磷化合物和碳酸金属盐的至少一种化合物。其中提到该方案能够改善聚乙醇酸的结晶性能、热稳定性；热分解温度提高5℃以上。

3、专利申请cn114075374a公开了一种聚乙醇酸组合物及其制备方法与应用。该组合物包括100份聚乙醇酸、0.5-5份多异氰酸酯类化合物和0.1-1.5份抗氧剂，其中的抗氧剂选自受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类。其中提到，该方案能够提高热稳定性、熔体粘度，力学性能；热分解温度提高20℃以上。专利申请cn114075378a公开了一种聚乙醇酸组合物及其制备方法与应用。该组合物包括100份聚乙醇酸、1-5份多异氰酸酯类化合物和0.1-1.5份抗氧剂(例如为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类)、0.5-3份抗水解剂；其中提到该方案可以提高稳定性，耐水解性能，熔体粘度；热分解温度提高25℃以上。上述方案主要考虑异氰酸酯类化合物和抗氧剂联合作用来提高聚乙醇酸的热稳定性、熔体粘度、熔体强度和力学性能。

技术实现思路

1、本发明提供一种聚乙醇酸组合物及其制备方法和应用，本发明提供了一种新的解决方案来改善聚乙醇酸材料的热稳定性和熔体强度，利于提升聚乙醇酸的加工热稳定性，基于本发明的聚乙醇酸组合物制得的材料特别适合在可降解材料和阻隔包装材料中应用。

2、本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

3、本发明一方面提供一种聚乙醇酸组合物，按照质量份计，包含共混的以下组分：

4、聚乙醇酸100份；

5、受阻胺类光稳定剂0.05-2份，优选0.2-1份；

6、抗氧剂0.03-3份；

7、其中，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和羟胺类抗氧剂中的至少一种，优选地，所述抗氧剂还包括亚磷酸酯类抗氧剂；并且，所述抗氧剂的总质量和所述受阻胺类光稳定剂的质量比为1:1-2。

8、本发明提供的组合物中，将聚乙醇酸、受阻胺类光稳定性、抗氧剂(为受阻酚类抗氧剂和/或羟胺类抗氧剂以及优选添加的亚磷酸酯类抗氧剂)按照一定配比组合加工，并将抗氧剂和所述受阻胺类光稳定剂的质量比控制为1:1-2，能够显著兼顾改善聚乙醇酸的热稳定性和熔体强度，能够提升聚乙醇酸的加工稳定性。

9、一种较佳实施方案中，基于100份所述聚乙醇酸，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂0.03-1份和亚磷酸酯类抗氧剂0-2份；

10、优选地，所述受阻酚类抗氧剂的质量份为0.1-0.8份；本发明人发现，采用该优选用量的受阻酚类抗氧剂，能够进一步改善聚乙醇酸材料的综合性能。

11、优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量份为0.05-2份，更优选0.2-1份。本发明人发现，将亚磷酸酯类抗氧剂按照优选用量添加，不仅不会因为用量过高而带来成本明显增加，而且还能使聚乙醇酸材料具有更佳的加工稳定性和熔体强度。

12、另一种较佳实施方案中，基于100份所述聚乙醇酸，所述抗氧剂包括羟胺类抗氧剂0.03-1份和亚磷酸酯类抗氧剂0-2份；

13、优选地，所述羟胺类抗氧剂0.1-0.8份；本发明人发现，在本发明配方体系中，采用优选用量的述羟胺类抗氧剂能够进一步改善聚乙醇酸材料的综合性能。

14、优选地，所述亚磷酸酯类抗氧剂的质量份为0.05-2份，更优选0.2-1份。本发明人发现，在本发明配方体系中，将亚磷酸酯类抗氧剂按照优选用量添加，不仅不会因为用量过高而带来成本明显增加，而且还能使聚乙醇酸材料具有更佳的加工稳定性和熔体强度。

15、较佳地，所述聚乙醇酸在2.16kg，240℃测试条件下的融熔指数为8-60g/10min。本发明人发现，在本发明的配方体系中，相对于更高或更低熔融指数的聚乙醇酸，采用本发明优选熔融指数的聚乙醇酸，与本发明中上述受阻胺类光稳定剂和抗氧剂按照上述配比组合使用，能够兼顾更佳的热稳定性和熔体强度。

16、进一步优选地，所述聚乙醇酸的重均分子量为5-30万，熔点为218-230℃；采用优选的聚乙醇酸，利于获得性能较佳的聚乙醇酸材料。

17、一些较佳实施方式中，所述受阻胺类光稳定剂选自光稳定剂770、光稳定剂944、光稳定剂2020、光稳定剂234、光稳定剂5050h中的一种或多种；采用优选种类的受阻胺类光稳定剂，与本发明配方体系中其他组分相互作用，能够获得性能更佳的聚乙醇酸材料。

18、一些较佳实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂选自抗氧剂245、抗氧剂1010、抗氧剂3114、抗氧剂1330中的一种或多种；采用优选种类的受阻酚类抗氧剂，与本发明配方体系中其他组分相互作用，能够获得性能更佳的聚乙醇酸材料。

19、本发明中，所述羟胺类抗氧剂例如为n,n-双(正十八烷)羟胺、(n-正十六烷，n-正十八烷)羟胺等中的一种或多种。一些较佳实施方式中，所述羟胺类抗氧剂优选为n,n-双(正十八烷)羟胺；本发明人发现，在本发明配方体系中，采用n,n-双(正十八烷)羟胺相比于其他羟胺类抗氧剂，与本发明其他组分相互作用，能够带来更佳的性能改善效果。

20、一些较佳实施方式中，所述亚磷酸酯类抗氧剂选自抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618中的一种或多种。采用优选种类的亚磷酸酯类抗氧剂，与本发明配方体系中其他组分相互作用，能够获得性能更佳的聚乙醇酸材料。

21、本发明另一方面还提供上文所述的聚乙醇酸组合物的制备方法，包括如下步骤：

22、将各组分进行干燥，然后将所述受阻胺类光稳定剂和所述抗氧剂预先共混(例如物理共混)形成的混合物与所述聚乙醇酸进行物理共混；然后进行熔融挤出。

23、一些实施方式中，所述干燥的条件包括：干燥温度40-70℃，干燥时间优选为4-10h；本发明预先将各组分在优选条件下进行干燥，利于避免加工过程中聚乙醇酸的降解。

24、一些实施方式中，所述干燥为真空干燥，真空度优选为小于20kpa。

25、一些较佳实施方式中，所述熔融挤出的条件包括：温度为225-250℃，优选为230-240℃；挤出机转速为50-120r/min，优选为70-100r/min。采用优选的熔融挤出条件，利于避免加工过程中聚乙醇酸的降解，并利于获得性能较佳的聚乙醇酸材料。

26、本发明还提供上文所述的聚乙醇酸组合物或上文所述的制备方法制得的聚乙醇酸组合物在可降解材料或阻隔包装材料中的应用。

27、本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

28、基于本发明的配方体系来制备聚乙醇酸材料，通过各组分相互作用，能够兼顾改善聚乙醇酸的热稳定性和熔体强度，同时兼顾良好的流动性，利于提升聚乙醇酸的加工稳定性，所得聚乙醇酸材料特别适合在可降解材料和阻隔包装材料中应用。