[发明专利]一种多组分可完全降解的聚合物复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以淀粉类填充母料作为填料的多组分可完全降解的聚合 物复合材料，同时，还涉及一种该多组分可完全降解的聚合物复合材料的制 备方法。

背景技术

目前，环保问题已引起世界各国越来越广泛的重视，研究人员都在控索 关于如何解决由不可降解的高分子材料废弃物造成的“白色污染”的问题。 填料是塑料复合材料的重要添加剂之一，它可以降低成本，同时还能提高塑 料复合材料的某些物理或化学性能。填料的种类很多，由于其组成和结构的 不同，具有不同的物理和化学性能，从而具有不同的填充效果。植物淀粉是 一种价格低廉、来源广泛、可快速完全生物降解的天然高分子材料，淀粉降 解后以二氧化碳和水的形式回到大自然，是完全没有污染的天然可再生材料。 20世纪70年代，淀粉以填料的形式加入到不可降解的普通塑料中制成淀粉/ 普通塑料的复合材料，但此类复合材料在自然条件下是不能完全降解的，仍 然存在严重的“白色污染”。纯淀粉塑料一直被认为是有希望的生物降解材料， 但纯淀粉塑料具有致命的缺点：易于霉变、吸水，强度低和不易成型。目前 已经研发的可完全降解的高分子材料不多，如聚乳酸、聚己内酯、聚羟基丁 酸酯等，但价格昂贵，是普通塑料的3～5倍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多组分可完全降解的聚合物复合材料，以改 善复合材料性能的同时，降低了复合材料的生产成本。

同时，本发明的目的还在于提供一种多组分可完全降解的聚合物复合材 料的制备方法，以简化工艺，扩大适用范围。

为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种多组分可完全降 解的聚合物复合材料，该类复合材料以淀粉类填充母料作为填料，以可降解 聚甲基乙撑碳酸酯聚合物为基体，熔融共混制得，其中，淀粉类填充母料所 占的重量百分含量为10—90％，聚甲基乙撑碳酸酯聚合物的重量百分含量为 90—10％。

所述的填料为采用预先增塑的聚乙烯醇包覆各种淀粉制成的淀粉类填充 母料，淀粉类填充母料中淀粉重量百分含量为70—80％，增塑聚乙烯醇重量 百分含量为20—30％。

所述的淀粉类填充母料的包覆料是增塑的聚乙烯醇，聚乙烯醇聚合度为 500—1700，醇解度为88％—99％。

所述的基体聚甲基乙撑碳酸酯聚合物是由环氧丙烷与二氧化碳交替聚合 而得的产物，其平均分子量为20,000至200,000，其化学结构为：

其中n＝200-2000。

同时，本发明的技术方案还在于采用了一种多组分可完全降解的聚合物 复合材料的制备方法，采用预先增塑的聚乙烯醇包覆各种淀粉制成淀粉类填 充母料；以淀粉类填充母料作为填料，以由二氧化碳和环氧丙烷合成的可降 解聚甲基乙撑碳酸酯聚合物为基体，与淀粉类填充母料在150—190℃的温度 下，混合时间为5—20分钟，熔融共混制得；其中，淀粉类填充母料所占的 重量百分含量为10—90％。

所述的淀粉类填充母料的包覆料聚乙烯醇是经过增塑处理的，所用的增 塑剂可以是甘油、乙二醇、低聚合度聚乙二醇、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸 丁酯中的一种或其任意组合。

所述的淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、绿豆淀粉、 改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、改性小麦淀粉、改性土豆淀粉或改性绿豆淀 粉中的一种或其任意组合。

所述的淀粉类填充母料所占的重量百分含量优选为40—80％。

所述的淀粉占复合材料总重的20—60％。