制备热塑性组合物的方法与流程

    技术2025-03-25  43


    本公开涉及一种制备热塑性组合物的方法、该热塑性组合物以及由此获得的产品。


    背景技术:

    0、发明背景

    1、纤维素和半纤维素是可再生的原料,非常适合用于生产热塑性材料。

    2、热塑性纤维素衍生物可以使用传统的热塑性加工设备(如挤出和模塑)进行加工,作为基于化石的热塑性材料的替代品,引起了人们的极大兴趣。此外,基于对分子结构、取代度和生物降解性之间相关性的总体考虑,纤维素衍生物既可用于热塑性塑料加工,也可通过生物分解进行消费后废物管理。

    3、然而,平衡生物可降解性、热塑性和材料性质可能是一项挑战。


    技术实现思路

    1、本发明公开了一种制备包含接枝的纤维素和/或半纤维素的热塑性组合物的方法。该方法可以包括使环酯单体与纤维素和/或半纤维素反应,从而使纤维素和/或半纤维素与环酯单体至少部分地接枝,由此形成热塑性组合物。



    技术特征:

    1.一种制备包含接枝纤维素和/或半纤维素的热塑性组合物的方法,其中所述方法包括使环酯单体与纤维素和/或半纤维素反应,从而使纤维素和/或半纤维素与环酯单体至少部分地接枝,由此形成热塑性组合物。

    2.如权利要求1所述的方法,其中根据oecd化学物质测试标准301f测定,所述热塑性组合物是可生物降解的。

    3.如权利要求1或2所述的方法,其中所述环酯单体是内酯或两种或更多种内酯的混合物,如ε-己内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯或其任意混合物或组合。

    4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述环酯单体是选自式(i)或(ii)表示的内酯的内酯

    5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述环酯单体与包含纤维素和半纤维素的混合物反应,例如所述混合物为化学纸浆。

    6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其中在与所述环酯单体反应时,所述纤维素和/或半纤维素或混合物是干燥的粉末状纤维素和/或半纤维素,例如干燥的粉末状化学纸浆。

    7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中在与所述环酯单体反应之前,所述纤维素和/或半纤维素或混合物通过热、机械、物理和/或化学手段进行预处理,例如通过干燥、精制、研磨、蓬松和/或丝光处理。

    8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述环酯单体在酸性或碱性催化剂的存在下与所述纤维素和/或半纤维素或混合物反应。

    9.如权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述环酯单体与所述纤维素和/或半纤维素或混合物在约50-210℃、约100-160℃或约110-140℃的温度下反应。

    10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中所述环酯单体与所述纤维素和/或半纤维素或混合物反应至少5分钟、至少1小时、或至少5小时、或约1-5小时。

    11.如权利要求1-10中任一项所述的方法,其中在所述环酯单体与所述纤维素和/或半纤维素或混合物反应时,不包括或不添加额外的溶剂。

    12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中所述方法还包括将所述热塑性组合物造粒或形成所述热塑性组合物的粉末、薄膜、长丝、熔体和/或3d形状。

    13.一种热塑性组合物,其包含与聚酯,例如聚内酯接枝的纤维素和/或半纤维素,其中所述热塑性组合物是可生物降解的。

    14.如权利要求13所述的热塑性组合物,其中所述热塑性组合物可通过权利要求1-12中任一项所述的方法获得。

    15.如权利要求1-12中任一项所述的方法或如权利要求13或14所述的热塑性组合物,其中所述组合物和/或接枝纤维素和/或半纤维素的取代度为0.05-2.5、或0.1-2、或0.5-1.5。

    16.如权利要求1-12或15中任一项所述的方法或如权利要求13-15中任一项所述的热塑性组合物,其中所述热塑性组合物的熔融温度为40-230℃。

    17.如权利要求1-12或15-16中任一项所述的方法或如权利要求13-16中任一项所述的热塑性组合物,其中所述热塑性组合物的内酯含量为0.1-1000、或0.1-200、或0.5-200(纸浆重量的百分比)。

    18.一种热塑性聚合物材料,其包含权利要求13-17中任一项所述的热塑性组合物或由权利要求13-17中任一项所述的热塑性组合物形成,其中所述热塑性聚合物材料任选地进一步包含生物复合材料、第二热塑性材料、塑料和/或添加剂。

    19.一种制品,其可由权利要求13-17中任一项所述的热塑性组合物和/或权利要求18所述的热塑性聚合物材料获得或形成。

    20.如权利要求19所述的制品,其中所述制品是粒料、粉末、薄膜、长丝、熔体、3d形状、涂层、热熔胶、容器、壳体、包装制品、薄膜标签、纸张、医疗器械、塑料或复合型材和/或3d打印长丝。


    技术总结
    本发明公开了一种制备包含接枝的纤维素和/或半纤维素的热塑性组合物的方法。该方法可以包括使环酯单体与纤维素和/或半纤维素反应,从而使纤维素和/或半纤维素与环酯单体至少部分地接枝,由此形成热塑性组合物。

    技术研发人员:J·赛普科塔,T·泊伽莱恩,M·里斯托莱南,P·维尔塔宁,H·科索宁,S·莫地格
    受保护的技术使用者:芬欧汇川集团
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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