聚丁二酸丁二醇酯（PBS）基树脂汽化促进剂及包含其的组合物的制作方法

本发明涉及一种促进聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂汽化的汽化促进剂以及包含该汽化促进剂的组合物。

背景技术：

1、目前市售的通用塑料具有优异的物理性能，且由于稳定的供应和价格，需求不断增加。然而，废弃塑料的处理问题在生活中不断出现。由于它们在诸如海洋和土壤的自然条件下不会分解，因此正在成为造成严重环境污染问题的因素。

2、为了解决这些环境污染问题，近年来有关可生物降解塑料的研究一直在积极开展。

3、可生物降解塑料是指被自然界存在的微生物分解为低分子物质，并最终分解为水和二氧化碳，或水和甲烷气体的材料。

4、通常用作这种可生物降解塑料的聚合物树脂是聚乳酸(pla)树脂。近年来，使用诸如聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(pbsa)和聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbst)的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的研究正在积极开展，这些树脂的分解率和成型性都优于pla树脂。

5、然而，这些pbs基树脂实际上需要很长一段时间才能分解。特别地，在诸如海洋和土壤的自然条件下很难实现完全生物降解，而且在室温条件下提高分解率仍有局限性。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明设计成解决上述现有技术的问题。

3、本发明旨在提供一种用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂，以提高在30℃室温下具有低汽化度的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化度，从而即使在室温下也加速聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的生物降解效果(速率)，本发明还旨在提供包含该汽化促进剂的组合物。

4、问题的解决方案

5、根据本发明的方面，提供一种组合物，其包含以组合物总重量计10重量％至小于100重量％的量的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂，其中，当根据iso 14855测量在30℃下经过12周所产生的二氧化碳(co2)的累积量时，由下式1表示的汽化度(v10w)为20％或更多：

6、[式1]

7、

8、在式1中，(co2)s是在包含堆肥和样品的测试容器中产生的二氧化碳(co2)的累积量(克)，以样品和堆肥的总干重计，样品的量为14.3重量％；(co2)b是在仅包含堆肥的接种容器中产生的二氧化碳(co2)的累积量(克)，(co2)thv是在测试容器中产生的二氧化碳(co2)的理论累积量并由下式2表示，

9、[式2]

10、

11、在式2中，cw是样品中包含的有机碳的质量(克)。

12、在实施方案中，组合物还可以包含用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂。

13、在另一实施方案中，聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂与用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂的重量比可以为10:90至90:10。

14、在另一实施方案中，组合物可以具有0.1％或更高的汽化促进改进程度(δvid10w)，如下式3所示：

15、[式3]

16、δvid10w(％)＝v10w–vthv10w

17、在式3中，v10w如上所定义，并且vthv10w由以下式4表示，

18、[式4]

19、

20、在式4中，x是以组合物的总重量计，组合物中包含的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的重量百分比。

21、在另一实施方案中，用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂可以满足以下特性中的至少一者：-45℃至80℃的玻璃化转变温度(tg)、60℃至120℃的结晶温度(tc)以及100℃至170℃的熔融温度(tm)。

22、在另一实施方案中，聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂可以包含选自聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(pbsa)和聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbst)中的至少一者，用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂可以包含含有衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元和衍生自选自如下至少一种单体的重复单元的树脂：3-羟基丁酸酯(3-hb)、3-羟基丙酸酯(3-hp)、3-羟基戊酸酯(3-hv)、3-羟基己酸酯(3-hh)、4-羟基戊酸酯(4-hv)、5-羟基戊酸酯(5-hv)和6-羟基己酸酯(6-hh)。

23、在另一实施方案中，用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂可以包含含有衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的树脂。

24、在另一实施方案中，以衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的总摩尔数计，树脂可以包含1摩尔％至80摩尔％的量的衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元。

25、根据本发明的另一方面，提供一种用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂，其包含含有衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的树脂。

26、在实施方案中，树脂中包含的衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元与衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的摩尔比可以为40:60至99:1。

27、发明的有益效果

28、根据本发明的实施方案的组合物包含在30℃的室温下具有低汽化度的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂，其中当测量经过12周所产生的二氧化碳(co2)的累积量时，汽化度达到特定水平或更高，从而实现室温下优异的生物降解效果。

29、另外，用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂可以显著加速在30℃室温下具有低汽化度的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化。

30、因此，组合物和用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂可以用于各个领域以有效地保护环境，同时具有优异的物理性能。

技术特征：

1.一种组合物，其包含以所述组合物的总重量计10重量％至小于100重量％的量的聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂，其中，当根据iso 14855测量在30℃下经过12周所产生的二氧化碳(co2)的累积量时，由下式1表示的汽化度(v10w)为20％或更多：

2.根据权利要求1所述的组合物，其还包含用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中，聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂与用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂的重量比为10:90至90:10。

4.根据权利要求2所述的组合物，其中，汽化促进的改善程度(δvid10w)为0.1％或更多，如下式3所示：

5.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂满足以下特性中的至少一者：

6.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂包含选自聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(pbsa)和聚丁二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbst)中的至少一者，以及

7.根据权利要求6所述的组合物，其中，用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂包含含有衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的树脂。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中，以衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的总摩尔数计，所述树脂包含1摩尔％至80摩尔％的量的衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元。

9.一种用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂，其包含含有衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元和衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的树脂。

10.根据权利要求9所述的用于聚丁二酸丁二醇酯(pbs)基树脂的汽化促进剂，其中，衍生自3-羟基丁酸酯(3-hb)单体的重复单元与衍生自4-羟基丁酸酯(4-hb)单体的重复单元的摩尔比为40:60至99:1。

技术总结
本发明的实施方案涉及一种组合物，其包含以所述组合物的总重量计大于或等于10重量％且小于100重量％的量的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)基树脂，其中，当测量在30℃下12周后所产生的二氧化碳(CO2)的累积量时，汽化度(V10w)为20％或更多；本发明的实施方案还涉及一种用于促进PBS基树脂汽化的PBS基树脂汽化促进剂。PBS基树脂汽化促进剂可以显著加速在室温即30℃下具有低汽化度的PBS基树脂的汽化，从而提高PBS基树脂的生物降解性。因此，包含其的组合物可以用于各个领域，并且可以有效地有助于环境保护，同时表现出优异的物理性能。

技术研发人员：黄智浩,李昌锡,金贞贤,张路彬,尹基哲
受保护的技术使用者：CJ第一制糖株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5