[发明专利]二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用，该复合材料由下列原材料按比例混合而成，所述比例为重量百分比：20～70％聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、5～30％聚乳酸、5～20％相容剂、5～15％增塑剂、3～15％增粘剂、10～50％纳米植物纤维粉和0.2～1.5％纳米二氧化钛。本发明采用降解塑料、纳米植物纤维粉和纳米二氧化钛的协同作用，对生物降解复合材料进行功能改性，提高改性可降解塑料的使用范围，不仅有效降低生物降解复合材料的生产成本，在使用后又具有快速的降解性能，可保证了生物降解复合材料使用后回归自然的环保性，同时赋予可生物降解复合材料的抗菌杀菌性能，对食品保鲜材料、医用器具包装材料提供了优异的替代产品。

技术领域

本发明涉及可生物降解技术领域，特别是涉及了一种二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

目前的现实生活中塑料的应用已经无处不在，由于它难于降解对环境造成的危害已是有目共睹。随着公众环保意识的提高，开始使用降解塑料以保护人类生存环境。在食品包装领域、医用一次性器具包装材料大都是使用的普通塑料薄膜，包装后还需使用大量的保鲜材料造成很大的材料浪费(大量一次性包装材料的使用)及环境的污染。

但是可生物降解塑料所含技术含量高，因此所需的成本也高，目前市场上可生物降解塑料产品价格比普通塑料产品高一倍以上，而有些完全降解的甚至高出2～8倍，局限了可生物降解材料的应用。塑料包装材料尤其是食品包装材料在使用过程中会受到的环境污染，使得材料表面滋生细菌、霉菌、甚至病毒等等，影响了食品的保鲜期、储存期。因此材料的抗菌功能，越来越被重视。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种低成本的二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种二氧化钛改性可生物降解复合材料及其制备方法和应用，采用了如下所述的技术方案：

一种二氧化钛改性可生物降解复合材料，其由下列原材料按比例混合而成，所述比例为重量百分比：

作为本发明提供的所述的二氧化钛改性可生物降解复合材料的一种改进，所述纳米二氧化钛为纳米级锐钛型二氧化钛。

作为本发明提供的所述的二氧化钛改性可生物降解复合材料的一种改进，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、低聚环氧类扩链剂、乙醇胺和钛酸四丁酯中的一种或一种以上的混合物。

作为本发明提供的所述的二氧化钛改性可生物降解复合材料的一种改进，所述的增塑剂为环氧大豆油、白油、甘油、聚乙二醇、柠檬酸、邻苯二甲酸二甲酯、乙酰化柠檬酸三乙酯中的一种或一种以上的混合物。

作为本发明提供的所述的二氧化钛改性可生物降解复合材料的一种改进，所述增粘剂为马来酸酐。

作为本发明提供的所述的二氧化钛改性可生物降解复合材料的一种改进，所述纳米植物纤维粉的植物纤维为木屑、竹屑、果壳、稻壳、麦壳、花生壳、大豆壳、甘蔗渣、水稻秸秆、麦草、高粱杆、棉杆、麻秆、玉米芯粉、豆腐渣、咖啡渣中的至少一种。

一种二氧化钛改性可生物降解复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)在高级研磨机中将干燥后的植物纤维粉研磨成纳米级细度的纳米植物纤维粉；

(2)以重量百分比计，将20～70％的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、5～30％的聚乳酸、5～20％的相容剂、5～15％的增塑剂、3～15％的增粘剂、10～50％的纳米植物纤维粉和0.2～1.5％的纳米二氧化钛一起加入到混合机中进行均匀混合得混合料；

(3)将混合均匀的混合料加入到双螺杆挤出机中，在预设的挤出温度下将所述混合料挤出，即获得二氧化钛改性可生物降解复合材料。