[发明专利]一种完全生物降解材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种完全生物降解材料。

背景技术

塑料工业迅速发展，其用途已经渗透到国民经济的各个领域，用途十分广泛。中国每年产生的废弃塑料约为500万吨，其中大多数废弃塑料为聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）材料，这些材料不能够自然分解。因此，由PP材料、PE材料、PS材料制备的一次性塑料包装废弃物及其相应的农用薄膜和一次性餐具，如果被随意丢弃将会因其非降解性堆积在土地上，从而造成严重的白色污染，而且这种潜在的污染同时也会随着人们使用量的增加和时间的积累而加剧，目前我国白色污染严重，已经引起政府有关部门和社会的普遍关注，相关法律法规已经出台，尤其是在欧美市场，非可降解塑料的使用受到严格的限制。

近些年，传统的石化基塑料正逐渐被称为“绿色材料”的可降解和可重复利用的生物基材料所代替。目前使用最为重要和广阔的可降解聚合物是脂肪族聚酯和蛋白质，比如聚乳酸（PLA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等等。

聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT），也称为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇（PBA）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的特性，属于热塑性生物降解塑料。PBAT既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能。此外，PBAT还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃且市场应用最好降解材料之一。但是现有的生物降解塑料的韧性和强度往往不能很好地结合在一起，两种性能容易此消彼长，因此，研发出一种综合性能优良的生物降解材料是目前研究工作的一个重要方向。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种强度高，韧性好，可完全降解，无污染的生物降解材料。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种完全生物降解材料，它由以下重量份的原料组成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋55-65份，聚乳酸35-40份，聚已内酯2-5份，润滑剂0-2份，抗氧剂1-4份，助剂2-5份，填料1-4份。

优选的，它由以下重量份的原料组成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋57-62份，聚乳酸36-38份，聚已内酯3-4份，润滑剂0-1份，抗氧剂2-3份，助剂2-3份，填料1-2份。

优选的，所述润滑剂为硬质酸钠、硬脂酸镁和亚烷基二脂肪酰胺的混合物。

优选的，所述硬质酸钠、硬脂酸镁和亚烷基二脂肪酰胺的混合物中各组分的质量比为：1:1.2:1.5。

优选的，所述填料为滑石粉、云母、黏土和碳酸钡中的一种或任意组合。

一种完全生物降解材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸和填料在55-65℃温度下烘干处理；

（2）按配方称取各原料，将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸、润滑剂、抗氧剂、助剂和填料混合均匀；

（3）将上述混合后的原料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒即制得所需生物降解材料。

优选的，所述步骤（3）中熔融共混的温度为160-180℃，螺杆转速80-500rpm。

本发明的有益效果：本发明优化了生物降解材料的配方，以聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋为材料的主要原料，再配以适当的聚乳酸、聚已内酯和其他辅料，获得的材料经加工制得的塑料产品综合力学性能优异，不仅强度高，而且韧性好，不易拉断，延展性高，易于加工且废料可以回收再利用，生产过程没有污染排放，终端产品在微生物作用下可以完全分解为有机物，对土壤有补充养分的作用。

具体实施方式

实施例1：

一种完全生物降解材料，它由以下重量份的原料组成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋55份，聚乳酸40份，聚已内酯5份，润滑剂1份，抗氧剂1份，助剂2份，填料2份。

在本实施例中，所述润滑剂为硬质酸钠、硬脂酸镁和亚烷基二脂肪酰胺的混合物，所述硬质酸钠、硬脂酸镁和亚烷基二脂肪酰胺的质量比为：1:1.2:1.5。

在本实施例中，所述填料为滑石粉、云母、黏土和碳酸钡，其质量比为1:1:1:1。

一种完全生物降解材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸和填料在55℃温度下烘干处理；

（2）按配方称取各原料，将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸、润滑剂、抗氧剂、助剂和填料混合均匀；