[发明专利]一种可全降解的聚乙醇酸复合包装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可全降解的聚乙醇酸复合包装材料，由包括以下重量份数组分制成：聚乙醇酸、聚己内酯、聚(L‑丙交酯‑ε‑己内酯)、开口剂、爽滑剂、增韧剂、阻水剂、壳聚糖和增强纤维等材料制成。本发明还提供所述可全降解的聚乙醇酸复合包装材料的制备方法。本发明具有以下优点：具有良好的微生物降解性和水解性，完全生物降解材料分解后的最终形态是水和二氧化碳，对环境无污染；安全无毒，对动物及人体不存在潜在健康威胁；具有良好力学性能，充分满足包装材料的各种应用需求；在不影响力学性能的情况下，增加廉价且无环境污染的填料，有效的降低成本；制备工艺简单。

技术领域

本发明涉及医疗和包装材料领域，具体为一种成本低、韧性好且制备简单的可全降解的聚乙醇酸复合包装材料及其制备方法。

背景技术

据统计，全球每年塑料总消费量4亿吨，中国消费6000万吨以上，占全球总消费量的15％。我们使用后废弃的塑料数量大约是消费总量的60％-70％，这些废弃的塑料对周围环境造成了极大破坏，形成了“白色污染”。“白色污染”不仅给生活造成视觉污染，还危及农业生产以及生态循环等方面。

随着塑料产量不断增长，用途不断扩大，其废弃物也日益增多。由于塑料用后在自然环境中难以降解、腐烂，产生严重的环境污染。由大量的废弃塑料袋、一次性餐具引起的“白色垃圾”问题已成为“百年难题”，严重污染环境，影响人们的生活。难以降解的塑料混入土壤能够影响作物吸收水分和养分，导致农作物减产；就算填埋起来，也占用土地并且上百年才可以完全降解。大量散落的塑料材料还容易造成动物误食致死，曾经北京南苑的麋鹿因误食附近垃圾场飞入的塑料袋而死于非命。废弃的塑料易成团成捆，它甚至能堵塞水流，造成水利设施、引起城市设施故障，酿成灾害。

可降解塑料可以避免了二次污染，作为高科技产品和环保产品正成为当今世界瞩目的研发热点，其发展不仅扩大了塑料的功能，而且一定程度上缓解了环境矛盾，对日益枯竭的石油资源是一个补充，因此可降解塑料的研究开发和推广应用适应了人类可持续发展的要求。

聚乙醇酸，又称聚羟基乙酸，它来源于α一羟基酸，即乙醇酸。乙醇酸是正常人体在新陈代谢过程中产生的，乙醇酸的聚合物就是聚乙醇酸(PolyglycolicAcid，PGA)。聚乙醇酸具有简单规整的线性分子结构，是简单的线性脂肪族聚酯，有较高的结晶度，形成结晶状聚合物，结晶度一般为40％～80％，熔点在225℃左右，不溶于常用的有机溶剂，只溶于像六氟代异丙醇这样的强极性有机溶剂。高分子量的聚乙醇酸是通过开环聚合得到的，分子量达10000以上的聚乙醇酸，其强度完全能满足可吸收缝合线的使用要求，但用在骨折或其它内固定物方面，强度还不够；当聚乙醇酸平均分子量达到20000～145000时，聚合物可以拉成纤维状，并且可以使聚合物的分子排列具有方向性，也增强了聚乙醇酸的强度，这样的聚乙醇酸能做成薄膜或其他不同的形状。聚乙醇酸的生物医学应用主要表现在医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、缝合补强材料。聚乙醇酸可以在动物和人体中，在活性酶的作用下分子链产生裂解、解聚、侧基分裂等，被快速降解为水和二氧化碳等无害，并可随体内的循环系统排出体外，对动物和人体无毒副作用。因此，在医学领域常常被用于制造手术缝合线、人造皮肤等，可以大大减少术后并发症的出现。

申请公布号为CN101333330，申请号为200810041435.5的中国专利申请公开一种可完全生物降解的聚乳酸复合材料及其制备方法，该复合材料由经过表面改性的编织或未编织的天然纤维、聚乳酸和硅烷偶联剂组成。虽然该聚乳酸复合材料的力学性能和热性能均有所提高，且使用废弃后可在自然环境中完全降解，但是需要从农作物中提取，取材受到限制，成本也比较高。

发明内容

本发明的目的是针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种成本低、韧性好且可以完全生物降解的可全降解的聚乙醇酸复合包装材料。

本发明的另一目的是提供成本低、工序简单的可全降解的聚乙醇酸复合包装材料的制备方法。