PGA/PBAT复合材料的性能及应用研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.11.007

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (11): 36-40.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.11.007

PGA/PBAT复合材料的性能及应用研究

冯申¹, 温亮², 孙朝阳³, 计扬³

^1.神华工程技术有限公司，北京 100012
^2.中国神华煤制油化工有限公司，北京 100012
^3.内蒙古浦景聚合材料科技有限公司，内蒙古包头 014060

收稿日期:2020-08-17 出版日期:2020-11-26 发布日期:2020-11-20

Properties and Applications of PGA/PBAT Composites

FENG Shen¹,WEN Liang², SUN Zhaoyang³, JI Yang³

^1.Shenhua Engineering Technology Co，Ltd，Beijing 100012，China
^2.China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co，Ltd，Beijing 100012，China
^3.Inner Mongolia Pujing Polymer Material Technology Co，Ltd，Baotou 014060，China

Received:2020-08-17 Online:2020-11-26 Published:2020-11-20
Contact: FENG Shen E-mail:shen.feng.a@chnenergy.com.cn

摘要/Abstract

摘要：

采用熔融共混法制备了一系列不同组分含量的聚乙醇酸（PGA）/聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）复合材料，对复合材料的耐热性能、力学性能和水气阻隔性能进行了表征。结果表明，当PGA含量为80 %（质量分数，下同）时，注塑样条的拉伸强度为68.80 MPa、断裂伸长率为72.15 %、冲击强度为16.00 kJ/m²、负荷变形温度为120 °C，表明该复合材料可用于制备一次性餐具；当PGA含量为20 %时，吹塑薄膜的纵横向拉伸强度均在25 MPa以上，纵横向断裂伸长率均在600 %以上，表明该复合材料可用于生产膜袋产品；此外，随着PGA含量的增加，PGA/PBAT材料的水气阻隔性能也逐渐增加，其中含20 %PGA的PGA/PBAT复合膜的水蒸气透过率为纯PBAT薄膜的1/7。

关键词: 聚乙醇酸, 聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯, 耐热性能, 力学性能, 阻隔性能

Abstract:

A series of poly（glycolic acid）（PGA）/poly（butylene adipate-co-terephthalate）（PBAT） compounds at different mass rations were prepared by melt blending， and their heat resistance， mechanical properties and barrier properties were characterized. The results indicated that when the PGA/PBAT mass ratio was set to 80/20， the compounds achieved the tensile strength of 68.8 MPa， elongation at break of 72.15 %， impact strength of 16 kJ/m²， and the load thermal deformation temperature of 120 °C. These results suggested that the compound could be used to produce disposable tableware. When the PGA/PBA mass ratio was set to 20/80， the blown films processed by the compounds achieved the vertical and horizontal tensile strength of above 25 MPa and elongation at break of above 600 %. This indicated that the compounds could be used to produce film bag products. In addition， with the increase of PGA content， the compound exhibited a gradual increase in water barrier properties. For the compound at the PGA/PBAT mass ratio of 20/80， its water vapor transmission rate was just 1/7 of the value of pure PBAT films.

Key words: poly（glycolic acid）, poly（terephthalic acid-butanediol adipate）, heat resistance, mechanical property, barrier property

中图分类号:

TQ323.4⁺3

冯申, 温亮, 孙朝阳, 计扬. PGA/PBAT复合材料的性能及应用研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(11): 36-40.

FENG Shen, WEN Liang, SUN Zhaoyang, JI Yang. Properties and Applications of PGA/PBAT Composites[J]. China Plastics, 2020, 34(11): 36-40.

图/表 7

参考文献 12

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样品编号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	负荷变形温度/°C	熔点/ ℃
1^#	100	0	171	220~224
2^#	90	10	140	—
3^#	85	15	123	—
4^#	80	20	120	—
5^#	75	25	70	—

样品编号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	负荷变形温度/°C	熔点/ ℃
1^#	100	0	171	220~224
2^#	90	10	140	—
3^#	85	15	123	—
4^#	80	20	120	—
5^#	75	25	70	—

样品编号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	拉伸强度/ MPa	断裂伸长率/%	冲击强度/ kJ·m^-2
1^#	100	0	113.00	14.31	3.53
2^#	90	10	68.80	72.15	16.00
3^#	85	15	48.80	86.27	9.39
4^#	80	20	27.60	611.64	-

样品编号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	拉伸强度/ MPa	断裂伸长率/%	冲击强度/ kJ·m^-2
1^#	100	0	113.00	14.31	3.53
2^#	90	10	68.80	72.15	16.00
3^#	85	15	48.80	86.27	9.39
4^#	80	20	27.60	611.64	-

样品序号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	纵向拉伸强度/MPa	纵向断裂伸长率/%	横向拉伸强度/MPa	横向断裂伸长率/%	纵向撕裂强度/ N·mm^-1	横向撕裂强度/ N·mm^-1	热封强度/ N·(15 mm)^-1
1^#	100	0	60.37	2.76	30.45	1.53	13.58	8.57	19.71
2^#	80	20	49.76	3.31	27.21	5.37	12.88	19.58	17.94
3^#	60	40	35.64	10.83	21.74	67.86	20.08	24.87	19.40
4^#	40	60	24.82	57.98	23.50	16.90	21.73	24.78	6.34
5^#	20	80	31.36	506.29	23.09	414.78	25.96	28.72	9.30
6^#	0	100	21.06	332.05	16.60	619.40	62.91	96.17	15.39

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样品序号	PGA 含量/%	PBAT 含量/%	膜厚/ μm	水蒸气透过率/ g·(m²·24 h)^-1	水蒸气透过系数 /×10^-15 g·cm·(cm²·s·Pa)^-1
1^#	100	0	50±5	38	2.21
2^#	80	20	50±5	50	2.97
3^#	60	40	50±5	120	6.85
4^#	40	60	50±5	105	6.23
5^#	20	80	50±5	110	6.28
6^#	0	100	50±5	735	42.80

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