Page 154 - 《精细化工》2023年第8期

·1768· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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VMT/PBAT and VMT/PBAT/SMA composite films is less than 800 g/(m ·24 h), and the water vapor
barrier performance of VMT/PBAT and VMT/PBAT/SMA composite films meets the requirements of GB/T
35795—2017 "Fully biodegradable agricultural ground cover film".
Key words: vermiculite; poly(butylene adipate-co-terephthalate); melt blow molding method; styrene
maleic anhydride copolymer; thermal properties; water vapor barrier performance; mechanical properties;
functional materials

近年 来，聚对苯 二甲酸 - 己二酸 丁二醇 酯 的介电常数和介电损耗相比纯尼龙 610 明显降低，
（PBAT）作为可生物降解塑料薄膜材料受到了广泛 蛭石的添加显著提高了尼龙 610 的介电稳定性，也
[7]
[1]
关注 ，但是相对高昂的生产成本很大程度上限制 保持了尼龙 610 高电阻绝缘性能。ZHANG 等 通过
了其推广应用。例如，要将其作为农用地膜使用就 L, L-丙交酯（LLA）的原位插层聚合制备了聚丙交
必须先降低其生产成本。如何降低可生物降解塑料 酯（PLA）/VMT 复合材料，研究表明，剥离的 VMT
薄膜的成本且改善其热性能、力学性能和水蒸气阻 层对 PLA 链的约束作用增加了 PLA 链的储能和损
隔等性能是目前的研究热点。部分研究结果表明， 耗模量，而且 VMT 的存在提高了 PLA/VMT 复合材
通过在 PBAT 材料中添加无机粒子填充剂制备复合 料的玻璃化转变温度，相比纯 PLA 材料，PLA/VMT
薄膜的方法具有良好的效果。碳酸钙（CaCO 3 ）、蒙 复合材料的拉伸强度和断裂伸长率提高 2~3 倍，且
脱土（MMT）、海泡石等常被用作来源广泛、价格 VMT 促进了 PLA/VMT 复合材料的降解。VMT 作
低廉的无机粒子填充剂。CaCO 3 作为无机填充剂的 为中国主要的出口非金属矿产之一，其产品的开发
PBAT 基复合薄膜目前已得到广泛研究与应用 [2-3] 。 仍然具有巨大的空间和实际应用价值。VMT 是植物
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ZHANG 等 通过挤出吹塑法制备了具有良好机械 培养中良好的土壤调节剂，将 VMT 作为填充剂与
性能的 PBAT/CaCO 3 复合薄膜，纳米 CaCO 3 质量分 PBAT 结合应该可以制得对土壤和环境友好的塑料
数可高达 40%，极大地降低了成本，为制备 PBAT/ 薄膜。目前，鲜见 VMT 作为填料制备 PBAT 基复合
CaCO 3 薄膜提供了一种简单、低成本的方法。王雪 薄膜的报道。
[3]
盼等 制备了 CaCO 3 /PBAT 复合薄膜，研究发现， 本文通过熔融-吹塑法制备了 VMT/PBAT 复合
相比纯 PBAT 薄膜，CaCO 3 /PBAT 复合薄膜的热降 薄膜，并通过添加聚苯乙烯马来酸酐共聚物（SMA）
解反应活化能降低，熔点（T m ）升高，拉伸强度随 作为相容剂制备了 VMT/PBAT/SMA 复合薄膜，对
CaCO 3 含量的增加先升高后降低。MMT 作为一种具 比研究了纯 PBAT 薄膜以及两种复合薄膜的微观形
有片层结构的黏土，常被用来提高薄膜的气体阻隔 貌、热性能、流变性能、水蒸气阻隔性能以及力学
[4]
性能，CHEN 等 利用十八烷基胺（ODA）对 MMT 性能，分析了 VMT 和相容剂 SMA 对复合薄膜性能
进行改性，并通过溶液共混法制备了 MMT/PBAT 纳 的影响及机理，为使用 VMT 作为填料来制备 PBAT
米复合薄膜。与未改性的 MMT 相比，改性后的 MMT 基可生物降解农用地膜提供了理论支持。
可以提高 PBAT 的冷却结晶温度，改善纳米复合薄
膜的热稳定性，而拉伸强度几乎不受影响，杨氏模 1 实验部分
量随 MMT 含量的增加而增加，并且通过加入改性 1.1 材料与试剂
MMT 大大提高了复合薄膜的水蒸气阻隔性能。 PBAT（TH801T），新疆蓝山屯河聚酯有限公司；
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OLIVATO 等 制备了纳米海泡石黏土，并将其掺入 VMT，600 目，石家庄华邦矿产品有限公司；相容剂
热塑性淀粉（TPS）/PBAT 复合材料。研究发现， SMA（XIBONDTM 220），荷兰 Polyscope 公司。
海泡石黏土在聚合物基体中具有良好的分散性，海 1.2 VMT/PBAT 及 VMT/PBAT/SMA 复合薄膜的
泡石黏土对 PBAT和 TPS 的晶体结构没有明显影响。 制备
海泡石的加入对复合材料的热降解性影响较小，但 通过熔融-吹塑法制备复合薄膜。VMT 的添加
复合材料的杨氏模量和拉伸强度有所提高。 量分别为 PBAT 质量的 5%、10%、15%、20%，将
蛭石（VMT）常被用作吸附剂、防火绝缘材料、 VMT 和 PBAT 混合均 匀后 投入 双 螺 杆 挤出机
土壤改良剂等，研究者已将 VMT 应用于多种聚合 （CTE20 型，科倍隆科亚机械有限公司）中进行熔
物中，以降低薄膜材料的制备成本，改善复合材料 融混合。双螺杆挤出机 1~5 区温度分别设置为 110、
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的热性能、力学性能等。马宁等 采用熔融共混法 135、140、150、155 ℃，机头温度为 155 ℃，主
制备了尼龙 610/有机蛭石复合材料，发现复合材料 机转速为 440 r/min。然后用造粒机对挤出物料进行