[发明专利]一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料

说明书

一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料，是将聚碳酸亚丙酯与秸秆粉末混合，并加入一定量的玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维，将全部材料置于三维混合机中混合，再将混合物移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，制得复合材料。本发明由聚碳酸亚丙酯植物纤维复合材料制得的制品，较聚碳酸亚丙酯制品相比具有很大的优势：极大的降低了材料混合难度，增强了混合材料的粘合性能；制品的力学强度和机械强度得到显著提升；由本发明复合材料制得制品，未添加偶联剂，更加安全，极大地降低了全降解材料成本，具有很好的环保价值与经济价值。

技术领域

本发明是有关于一种复合材料及其制备方法，具体的说，是一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料及其制备方法。

背景技术

随着科技进步，人们的生活水平不断提高。与此同时，工业发展带来的恶果如白色污染、温室效应等也使人类自身的生存环境不断恶化。大气中 CO2浓度上升是造成温室效应的主要原因。将大气中丰富的 CO2资源固定化，不仅可以开辟新资源，缓解化工原料的短缺状况，对生态环境的保护也有助益，因而为众多的科学家所关注。CO2固化合成高分子材料是一个较新的研究热点，脂肪族聚碳酸酯（APC）是可由其合成的高分子材料之一。

APC为二氧化碳(含量50％左右)与环氧化合物共聚物，其中聚碳酸亚丙酯（PPC）是二氧化碳和环氧丙烷（PO）的交替共聚物，CO2含量占31%-50%，是目前研究最深入也是最有工业化前景的二氧化碳共聚酯。CO2的充分利用不仅大大降低对上游原料——石油的消耗，还对缓解环境污染中最严重的问题——CO2的排放而导致的温室效应有积极作用，而且PPC 具有完全可生物降解能力，因此不会对环境造成污染。

APC主链上醚键(—O—)的存在使得链段容易绕醚键发生内旋转，增大了链的柔性，并增大聚合物在有机溶剂中的溶解度。极性较大的羰基(—CO—)则增加分子间的作用力，从而增加分子的刚性。酯基 (—COO—)的存在是聚碳酸酯较易溶于极性有机溶剂的一个重要原因，它较易水解而断裂，因而 APC的水解稳定性较差。线性共聚物易聚集成束，由于链束的规整度不同，可为无定形或结晶态。APC在自然条件下由于链柔性较大，链间作用力较小，为无定形态，这点已由热机械分析证明。APC的端基主要影响它的热稳定性。由 CO2共聚合成的 APC，其端基为羟基，高温下，羟基的存在会引起酯类醇解，发生链锁降解，因而APC热稳定性较差。而侧基的不同则影响聚合物的性能，侧基增大，一方面使得分子的刚性增加，位阻增大，导致 Tg、Tm、静强度等升高，韧性降低；另一方面又减弱分子间的作用力，使得Tg、Tm、静强度等降低。对特定的 APC而言，两个方面的综合决定了聚合物的性能。因而可以通过采用各种结构不同的环氧化物共聚合成具有不同性能的APC。

脂肪族聚碳酸酯虽然制备条件温和、性能优良、成本较低，材料易降解，但其本身较低的机械强度和热稳定性限制了其广泛应用。人们可以利用聚碳酸酯良好的物理改性和化学修饰的能力对其进行改性,以开发出更多性能优异的聚碳酸酯的品种和材料。

发明内容

本发明为了克服聚碳酸亚丙酯材料的机械性能差、热稳定性差等缺点，我们采用聚碳酸亚丙酯混合参入一定比例的秸秆粉、玉米纤维胶、马来酸酐、木质素纤维，制作出一种聚碳酸亚丙酯玉米纤维胶秸秆粉复合全降解材料。本发明涉及的复合材料，延续了聚碳酸亚丙酯材料生物相容性、可降解性及生物可吸收性的突出特点。还克服了聚碳酸亚丙酯材料的力学性能差、机械性能差的缺点，本发明制得的制品硬度高，拉伸强度大，热稳定性好，材料安全环保，极大了降低复合材料的成本。