[发明专利]一种橡实果壳/聚乳酸复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物降解复合材料技术领域，具体涉及一种橡实果壳粉/聚乳酸复合 材料。

背景技术

开发完全生物降解塑料可缓解目前由于塑料制品带来的环境污染问题，而且可 使塑料行业摆脱对石油资源的依赖，是真正减少塑料垃圾，保护生态平衡以及开辟 新的塑料原料的重要途径。开发可自然降解的塑料制品来替代普遍使用的普通塑料 制品曾经成为上世纪90年代的热点，但是当时降解塑料因为成本和技术问题，发展 缓慢。近年来随着原料生产和制品加工技术的进步，降解塑料尤其是生物降解塑料 重新受到关注，成为可持续和循环经济发展的亮点，同时，也再次成为全世界聚焦 热点。近年来被国外许多有实力的大型石化公司、生物工程技术公司前景看好，纷 纷加盟，如美国Du Pont、Eastman Chemical、DowPolymer，德国的BASF、Bayer， 日本的三菱、三井等均投入相当大的人力、物力进行研发，大大加强了生物降解塑 料的研发实力，加速了产业化进程。据国内业界专家预计，可降解塑料在中国市 场潜力巨大。

我国的橡实资源分布极广，可以说除常年积雪的高山和冰川冻土带以外，各地 山区都有分布，只不过随气候和土壤环境的不同具体品种上有所差别。据资料统计， 我国约有橡实林1.33×10⁷～1.67×10⁷hm²，年产橡实估计在60～70亿kg。橡实由于 其自身缺陷，如淀粉支链度高难以消化吸收，含有较多的单宁不易除净，单宁中有多 个酚羟基团而对人畜中枢神经有毒，对肝脏毒性很大，由此丰富的橡实资源大量废 弃，故而非粮资源橡果的开发具有广阔的市场前景，橡实果壳占橡实果质量的1/4， 橡实果壳的开发利用能实现橡实的全质化利用，具有较高的经济效益和社会价值。

聚乳酸(PLA)是线性脂肪族热塑性聚酯，被认为是最具使用前景的脂肪族聚酯， 已广泛用于医学领域如手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释和组织培养等。PLA 的单体乳酸来源于农业经济作物淀粉发酵的发酵产物，如果能够部分以PLA代替传 统的以石油为原料的树脂产品，应用于民用特别是包装领域，不但可以缓解日益严 重的环境污染问题，而且可以摆脱对石油资源的依赖。聚乳酸是一种能部分结晶的 聚乳酸，能与许多聚合物形成热力学相容或部分相容的共混体系。聚乳酸及其单体 无毒，具有良好的生物相容性，并可生物降解。但由于其价格居高不下，故很难得 被市场所接受。采用农林废弃物与其进行共混制备可完全生物降解的复合材料可大 大降低成本，提高其使用率，并实现橡实资源的高值化利用。以林业废弃物为原料 开发完全生物降解材料已成为缓解能源供应紧缺、保护和改善生态环境的战略选择。

发明内容

本发明的目的是充分利用农林废弃物，提供一种用途广泛的橡实果壳/聚乳酸复 合材料。

本发明提供的橡实果壳/聚乳酸复合材料，组成为橡实果壳、聚乳酸，各组分的 重量份含量为：

聚乳酸    10～90份

橡实果壳  10～80份。

为了得到更好的效果，复合材料中还可以选择添加其它助剂，如增容剂、偶联 剂、润滑剂、抗氧剂中的任意一种或几种，以重量份计，用量为：

增容剂    0～20份

偶联剂    0～2份

润滑剂    0～5份

抗氧剂    0～5份。

发明中橡实果壳可选自麻栎、栓皮栎、白栎、石栎、苦槠、甜槠、茅栗、锥栗 等橡子种属中的任一种，橡实果壳固体粉末作为复合材料的一种填充材料，粉末细 度30～1000目。复合材料增容剂可选自马来酸酐与聚乳酸的接枝共聚物、乙烯丙烯 酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、异氰酸酯中的任一种。偶联剂可选自γ-氨丙基 三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅 烷、钛酸四异丙酯、正钛酸四丁酯中的任一种。抗氧剂可选自亚磷酸三丁酯、亚磷 酸三苯酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、没食子酸丙酯、2，6-叔丁 基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚、 N，N-二苯基乙二胺中的任一种。润滑剂可选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂 酸酰胺中的任一种。