[发明专利]一种韧性资源可再生、生物可降解复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及韧性资源可再生、生物可降解复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)和聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(P(3-HB-co-3-HV))均为资源可再生、生物可降解高分子材料，可解决高分子材料的发展所面临的资源短缺和环境污染等问题。另外，PLA和P(3-HB-co-3-HV)均为热塑性高分子材料，可进行熔融加工。然而，它们均受到材料脆性的限制，因此，针对PLA和P(3-HB-co-3-HV)增韧的研究较多，就PLA的增韧而言，第二组分多为不可再生资源，仅西安工业大学(CN200910023042.6)用聚羟基脂肪酸酯的均聚物和天津国韵生物材料有限公司(CN201210040941.9)用P(3-HB-co-4-HV)实现了对PLA的增韧。而我国拥有全球最大的P(3-HB-co-3-HV)生产基地——宁波天安生物有限公司，但P(3-HB-co-3-HV)实际应用状况却不理想，若能实现P(3-HB-co-3-HV)对PLA的增韧，一方面可克服PLA材料脆的缺陷，拓宽其应用领域；另一方面，可实现P(3-HB-co-3-HV)的价值，拓宽其应用，促进我国P(3-HB-co-3-HV)产业的发展。

发明内容

本发明的目的是针对目前PLA材料增韧和P(3-HB-co-3-HV)的发展现状，为了增韧PLA，并拓宽P(3-HB-co-3-HV)的实际应用，用来P(3-HB-co-3-HV)来增韧PLA，开发出了一种韧性资源可再生、生物可降解复合材料，并提供了其制备方法。

韧性资源可再生、生物可降解复合材料，其原料的重量配比为：

聚乳酸(PLA)：50～98份；

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(P(3-HB-co-3-HV))为2～50份；

所述的韧性资源可再生、生物可降解复合材料，其特征在于PLA的粘均分子量为：6.0×10⁴～3.0×10⁵；

所述的韧性资源可再生、生物可降解复合材料，其特征在于PLA中右旋乳酸单元的含量为：0～10mol％；

所述的韧性资源可再生、生物可降解复合材料，其特征在于P(3-HB-co-3-HV)的粘均分子量为5.0×10⁴～1.0×10⁶；

所述的韧性资源可再生、生物可降解复合材料，其特征在于P(3-HB-co-3-HV)中的3-羟基戊酸酯(3-HV)结构单元的含量为0～100mol％，当3-HV的含量为0时，P(3-HB-co-3-HV)即为聚(3-羟基丁酸酯)(P(3-HB))；

所述的韧性资源可再生、生物可降解复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)预先将PLA和P(3-HB-co-3-HV)在真空烘箱中干燥8～48h，干燥温度为50～120℃；

(2)称取PLA50～98份和PHBV2～50份投入到高速混合器中干混3～5分钟，然后在双螺杆共混机中熔融共混造粒，得复合母粒，熔融共混温度为160～220℃，转速为50～150rmp，熔融共混时间为3～8分钟；

(3)将复合母粒在热压机上进行热压成型，得韧性资源可再生、生物可降解复合材料，热压温度为170～220℃，热压时间为3～8分钟，压力为3～15MPa。

有益效果：

(1)本发明用资源可再生、生物可降解的P(3-HB-co-3-HV)实现了对PLA的增韧，所得复合材料的断裂强度为40.5～62.8MPa，断裂伸长率为20～400％。

(2)PHBV是一种脆性材料，其实际应用受到限制，现将其与PLA一起使用，做成了具有实用价值的复合材料，拓宽其应用领域。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权力要求书所限定的范围。

实施例1