[发明专利]一种可降解的芹菜纤维复合材料及其制备方法

说明书

一种可降解的芹菜纤维复合材料及其制备方法，它属于可降解复合材料领域。本发明要解决的技术问题为对可降解聚酯进行改性。本发明制备改性芹菜纤维，聚合可降解聚酯，将制备的改性芹菜纤维和聚合的可降解聚酯，按照一定重量份数混合均匀后，加入混炼机中进行混炼，反应结束后，得到复合材料进行加工成型，得到一种可降解的芹菜纤维复合材料。本发明拉伸屈服强度最高能够达到48MPa，伸长率最高达到500％，悬臂梁缺口冲击强度最高能够达到4.9kJ/m²，弯曲强度最高能够达到40MPa，弯曲模量最高能够达到560MPa，力学性能比单纯PBS的力学性能有明显提高。

技术领域

本发明属于可降解复合材料领域；具体涉及一种可降解的芹菜纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

在全球资源日益紧张和环保意识的日益提高的今天，由塑料引发的环境问题以及可持续利用问题日益受到关注，生物降解聚酯可被自然界微生物降解和良好的使用性能而备受关注。但是相较传统塑料，使用性能需进一步加强，同时价格偏高，进一步限制了可降解聚酯的使用范围。聚丁二酸丁二醇酯(PBS，polybutylene succinate)属于全生物降解树脂，降解产物为水和二氧化碳，与通用乙烯材料具有相似的力学性能和物理性能，但是相对分子质量低，熔融指数高，力学性能较差。选择增强材料和对可降解聚酯进行改性是目前推进可降解聚酯进一步应用的主要方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解的芹菜纤维复合材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、制备改性芹菜纤维；

步骤2、聚合可降解聚酯；

步骤3、混炼：将步骤1制备的改性芹菜纤维和步骤2聚合的可降解聚酯，按照一定重量份数混合均匀后，加入混炼机中进行混炼，反应结束后，得到复合材料，待用；

步骤4、加工成型：将步骤3制得的复合材料进行加工成型，得到一种可降解的芹菜纤维复合材料。

本发明所述的一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，步骤1中芹菜纤维的制备方法为将芹菜切段，然后加入到NaOH和Na₂SO₃的混合溶液中，在一定温度下搅拌处理一段时间后，过滤，烘干，得到改性后的芹菜纤维。

本发明所述的一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，步骤1中芹菜纤维的大小为2～3cm，所述的NaOH和Na₂SO₃的混合溶液中NaOH的质量分数为3～5wt％，Na₂SO₃的质量分数为2～4wt％，芹菜与NaOH和Na₂SO₃的混合溶液的料液比为100:200～500g/ml；步骤1中处理温度为60～80℃，处理时间为30～50min，搅拌转速为100～300r/min，过滤尺寸为60～120目，90～100℃下烘干，得到改性后的芹菜纤维。

本发明所述的一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，步骤2中在酸性缓冲液中加入一定质量的漆酶，然后按照顺序加入一定质量的壳聚糖、氯仿、可降解聚酯，搅拌一定时间后，得到聚合的可降解聚酯。

本发明所述的一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，步骤2中酸性缓冲液为醋酸缓冲溶液，酸性缓冲液的PH为3.5～5.6，加入漆酶后溶液中漆酶的活性为50000～90000U/L，加入的壳聚糖的质量分数为2～3wt％，加入的氯仿的质量分数为12～18wt％，加入的可降解聚酯的质量分数为50～60wt％，搅拌时间30～40min。

本发明所述的一种可降解的芹菜纤维复合材料的制备方法，步骤2中壳聚糖的聚乙酰度90％，可降解聚酯为聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种。