[发明专利]一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PBS复合材料，特别是涉及一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯，英文简称为PBS，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性。PBS属于热塑性树脂，不过其机械性能不是很理想，需要增强增韧后才能用于制造婴儿水杯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料，其机械性能较好，而且非常环保，可用于制造婴儿水杯。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料，其重量份组成包括：

其中，所述剑麻纤维经蒸汽爆破预处理。

优选地，本发明所述纳米蒙脱土为十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土。

优选地，本发明所述润滑剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。

优选地，本发明所述增溶剂为PBS的马来酸酐接枝共聚物。

优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述可降解的婴儿水杯用PBS复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将剑麻纤维加入NaOH溶液，1小时后进行蒸汽爆破，得到剑麻浆，将其采用烧碱法蒸煮后烘干，得到改性剑麻纤维备用；

(2)将纳米蒙脱土加入十六烷基三甲基溴化铵中，混合均匀，洗涤溶剂，烘干后粉碎，得到改性纳米蒙脱土备用；

(3)将PBS加入到预先加热至180℃的开炼机中，PBS完全熔融后，将其他组份加入开炼机，混炼均匀后得到混合料；

(4)将混合料送入双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100℃，挤出速度为90rpm，再经牵条、造粒后制得可降解的婴儿水杯用PBS复合材料。

由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)剑麻纤维经蒸汽爆破后可基本实现组份分离，去除了杂质，剑麻纤维的比表面积增大，可很好地与PBS基体界面结合，结合时与PBS基体的接触面积较大，可形成均匀的整体，当复合材料受到外力破坏时，剑麻纤维以拔断为主，起到了传递分散应力和增强的作用，改善了材料的拉伸强度、弯曲强度；

(2)纳米蒙脱土石是一种片状晶体，其强度和柔度较好，被十六烷基三甲基溴化铵改性后可均匀分散于PBS基体中，当复合材料受到外力作用时，纳米蒙脱土可作为应力集中物引发大量银纹并吸收应力，从而有效提高材料的韧性和强度。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料，其重量份组成包括：PBS60份，剑麻纤维10份，十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土18份，碳酸钙5份，硬脂酸锌3份，PBS的马来酸酐接枝共聚物2份，硅烷偶联剂2份；其中，剑麻纤维经蒸汽爆破预处理。

其制备方法包括以下步骤：

(1)将剑麻纤维加入NaOH溶液，1小时后进行蒸汽爆破，得到剑麻浆，将其采用烧碱法蒸煮后烘干，得到改性剑麻纤维备用；

(2)将纳米蒙脱土加入十六烷基三甲基溴化铵中，混合均匀，洗涤溶剂，烘干后粉碎，得到改性纳米蒙脱土备用；

(3)将PBS加入到预先加热至180℃的开炼机中，PBS完全熔融后，将其他组份加入开炼机，混炼均匀后得到混合料；

(4)将混合料送入双螺杆挤出机挤出，挤出温度为100℃，挤出速度为90rpm，再经牵条、造粒后制得可降解的婴儿水杯用PBS复合材料。

实施例2

一种可降解的婴儿水杯用PBS复合材料，其重量份组成包括：PBS80份，剑麻纤维5份，十六烷基三甲基溴化铵改性纳米蒙脱土11份，碳酸钙2份，硬脂酸钙1份，PBS的马来酸酐接枝共聚物0.5份，硅烷偶联剂0.5份；其中，剑麻纤维经蒸汽爆破预处理。

其制备方法包括以下步骤：

(1)将剑麻纤维加入NaOH溶液，1小时后进行蒸汽爆破，得到剑麻浆，将其采用烧碱法蒸煮后烘干，得到改性剑麻纤维备用；

(2)将纳米蒙脱土加入十六烷基三甲基溴化铵中，混合均匀，洗涤溶剂，烘干后粉碎，得到改性纳米蒙脱土备用；