[发明专利]一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒及其制备方法，所述生物可降解色母粒按质量份数由以下组分组成：非结晶聚乳酸18～90份、生物可降解增塑剂2～20份、颜料0.5～80份、填充剂0～72.5份；其中，所述生物可降解增塑剂为乙酰环氧化脂肪酸酯。本发明提供的生物可降解色母粒以非结晶聚乳酸为载体，以特定的乙酰环氧化脂肪酸酯为增塑剂和分散剂，制备得到的色母粒分散性好、吸水率低、适应范围广，不仅适用于聚乳酸的着色，对聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚对苯二甲酸己二酸丁二酯(PBAT)等均具有较好的着色效果。本发明提供的色母粒的配方中不含不可降解的载体或分散剂，具有可完全生物降解特性。

技术领域

本发明属于塑料着色领域，具体涉及一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒及其制备方法。

背景技术

生物可降解材料是指一类在自然界中通过堆肥处理，在微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类作用下引起降解的材料。理想的生物降解材料是一种使用性能优良、废弃后可被环境微生物完全分解、最终形成自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。

随着环保意识的增强和世界各国立法相继出台，生物降解新材料行业面临新的发展机遇。欧、美、日等发达国家和地区相继制订和出台了有关法规，通过局部禁用、限用、强制收集以及收取污染税等措施限制不可降解塑料的使用，大力发展生物降解新材料，以保护环境、保护土壤，其中法国2005年即出台政策规定所有可拎一次性塑料袋在2010年后必须可生物降解。中国也陆续出台了多项政策鼓励生物降解塑料的应用和推广。2004年全国人大通过了《可再生能源法(草案)》和《固废法(修订)》，鼓励再生生物质能利用和降解塑料的推广应用。

目前，生物可降解材料主要有聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT)、聚己内酯(PCL)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚乙烯醇(PVA)和聚-β-羟基丁酸酯(PHB)等。其中，PLA具有良好的力学性能、价格相对低廉，是目前用量最大品种之一。

随着生物降解材料高速发展和广泛应用，对生物可降解色母粒的需要将日益增加。中国专利CN1368516、CN101392078、CN101319068等采用聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物等不可降解材料为载体，这必然影响到产品的最终降解性能。中国专利CN101475695和CN102040814虽然采用生物可降解塑料为载体，然而这些专利中也添加了聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或EBS等不可降解助剂，制备得到的色母粒无法完全降解。中国专利CN104151800中添加有硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂，也无法实现完全降解。中国专利CN102391626中选用的载体树脂虽然为生物基可完全降解聚合物，但是该专利中未添加任何加工助剂，这导致色母粒在生产过程中颜料分散效果不理想、加工粘度较大、后续使用容易出现色点等问题。

本发明旨在克服上述色母粒存在的不足，提供一种完全可生物降解、分散性能优异、吸水率低的色母粒。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒，本发明提供的生物可降解色母粒以非结晶聚乳酸为载体，以特定的乙酰环氧化脂肪酸酯为增塑剂和分散剂，制备得到的色母粒完全可生物降解、分散性好、吸水率低、适应范围广，具有较好的着色效果。

本发明的另一目的在于提供上述高分散、低吸水率的生物可降解色母粒的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高分散、低吸水率的生物可降解色母粒，所述生物可降解色母粒按质量份数由以下组分组成：

非结晶聚乳酸18～90份、生物可降解增塑剂2～20份、颜料0.5～80份、填充剂0～72.5份；其中，所述生物可降解增塑剂为乙酰环氧化脂肪酸酯，所述乙酰环氧化脂肪酸酯的结构如下：