[发明专利]含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料及其制备方法，其复合材料按重量份包括以下成分：70‑80份PLA、10‑15份PBAT、15‑25份经过偶联处理的玉米淀粉、0.2‑0.6份DCP和1‑3份BPO。本发明的含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料，DCP与BPO协同作用，使得PBAT与PLA的相容性增加；采用经过偶联处理的玉米淀粉可以增强淀粉与PLA的相容性；本发明的复合材料在最优配比下冲击强度可以达到7KJ/m²。

技术领域

本发明涉及可生物降解材料领域，特别涉及一种含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料及其制备方法。

背景技术

当前，高分子材料的生产发展及需求规模迅猛增长，消费领域不断扩大，塑料逐渐取代各类材料，在我们生活的各方各面发挥重要作用，“以塑代钢，以塑代木”更是成大趋势。传统高分子材料以不可再生的化石资源为原料，生产过程中产生大量二氧化碳气体，加剧温室效应；使用后在自然环境中难以降解消失造成严重的“白色污染”，影响市容市貌；简单焚烧处理会产生大量有害物质直接危害生态系统。因此，开发制造可替代石油基聚合物的环境友好型可生物降解高分子材料在全球变暖和石油资源储备减少的今天，具有相当大的经济及环境价值。

聚乳酸（PLA）是可生物降解的生物基脂肪族聚酯，衍生自可再生来源，如马铃薯、甘蔗和玉米。PLA 是唯一透明的可生物降解材料，且有良好的气体阻隔性能；与羟基脂肪酸酯（PHA）、聚乙二醇（PEG） 等生物材料相比，PLA

有更好的热加工性能，可用多种成型加工方式； PLA 力学性能突出，与通用塑料聚苯乙烯（PS）相似；PLA 对生物体无毒害作用；使用后在自然环境中一段时间内经微生物作用完全分解生成的二氧化碳和水又可被其原料来源作物（玉米、土豆等）光合作用过程吸收，维持地球上碳循环的平衡。因此，PLA 的开发符合绿色化学和工程原理，一方面在工农业、生物医学和包装等领域有广阔的应用前景，另一方面最小化源头污染和对人类健康和环境产生的风险，同时减缓石油资源的压力，增强全球材料的可持续性。

PLA在，在包装领域应用前景广阔，但是在室温下模量高但脆性大的缺陷导致 PLA制品在使用过程中易发生断裂现象，严格阻碍了 PLA 取代传统聚合物的步伐，因此对 PLA进行增韧改性成为必然。聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是柔韧性良好的脂肪族芳香族共聚酯，具有良好的生物降解性。PBAT 加工性能优良，可进行吹制加工和挤出涂覆，常用于增韧改性聚乳酸，以期得到成型加工性能更好柔韧性更佳的 PLA/PBAT 全生物降解复合材料，扩展 PLA 在包装行业的应用。但是PLA 与 PBAT两相仅部分相容，直接将 PLA 与 PBAT共混，只能在一定程度上提高韧性。

此外，PLA的价格偏高也限制了其使用的推广。因此，可以采用玉米淀粉进行填充，但是由于淀粉羟基含量高所以极性高，直接与聚乳酸共混后两相结合力低，导致复合材料强度低。

因此，有必要对现有技术进行改进以解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料及其制备方法，可以增强PLA 与 PBAT的相容性，并且在降低成本的同时增强玉米淀粉与PLA的相容性。具体而言通过以下技术方案实现：

本发明的含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解复合材料，按重量份包括以下成分：70-80份PLA、10-15份PBAT、15-25份经过偶联处理的玉米淀粉、0.2-0.6份DCP和1-3份BPO。

进一步，按重量份包括以下成分：75份PLA、12份PBAT、20份经过偶联处理的玉米淀粉、0.4份DCP和2份BPO。

进一步，所述玉米淀粉采用铝锆复合偶联剂对玉米淀粉进行偶联处理。

进一步，所述铝锆复合偶联剂占玉米淀粉的质量百分比为1-3。