[发明专利]一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜及其制备方法，包括如下重量份数的组份：降解塑料50‑95份；环氧化木质素5‑45份；增塑剂0.5‑5份；润滑剂0.5‑3份，所述环氧化木质素的重均分子量不小于5000。本发明使用一定分子量的环氧化木质素改性降解塑料，提高了木质素在塑料基体中的相容性和分散性，同时环氧化木质素的环氧基与塑料高分子发生接枝扩链反应，改善了材料的加工性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

塑料薄膜在包装和农业覆盖领域发挥着不可替代的作用，与传统的非降解或者部分可降解薄膜相比，完全生物降解薄膜可以在较短的周期内被自然界中的微生物完全降解，不残留塑料碎片，大大降低了对生态环境的不利影响，因此开发完全生物降解薄膜是目前世界上解决塑料薄膜污染问题的主要方向。

多种聚酯类塑料如聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯（PBSA）、脂肪族聚碳酸酯（APC）等已被证明具有完全生物降解性能，在自然条件下可被多种微生物及动植物体内的酶分解代谢生成二氧化碳和水。但与传统塑料薄膜相比，该类塑料制备的薄膜具有强度较低的缺点，同时生产成本较高，妨碍了大规模市场化应用。

木质素是植物中储量最大的天然芳香族高分子，具有储量丰富、可再生、廉价易得、可生物降解、易于衍生化等诸多优点。作为生物炼制和造纸工业中难以利用的副产物，大量木质素被燃烧供能或直接丢弃，造成大量的资源浪费。将木质素与可降解塑料改性，制备的薄膜仍然可以完全生物降解，木质素的使用不仅可以减少塑料基体材料的用量，降低薄膜制品的成本，还可以利用木质素降解生成腐殖酸的特点，达到改良土壤的功效，在农业生产领域发挥作用。

从生物炼制和造纸工业的废液中提取的木质素，其大分子的结构在处理过程中发生了很大的变化，常带有较多的羧酸基团，这些基团的存在会促进降解塑料在高温加工过程中降解，使可加工性和力学性能显著降低。针对这一缺陷，本发明设计一种化学改性方法，使得木质素/降解塑料复合材料在加工过程中具有更好的加工性能和力学性能。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中生物降解薄膜加工性能差，强度低、生产成本高的问题，提供一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜。

本发明还要解决的技术问题是提供上述环氧化木质素改性的生物降解薄膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜的制备方法，其包括如下重量份数的组份：

降解塑料 50-95份；

环氧化木质素 5-45份；

增塑剂 0.5-5份；

润滑剂 0.5-3份；

其中，所述环氧化木质素的重均分子量不小于5000。

优选地，所述的生物降解薄膜包括如下重量份数的组份：

降解塑料 65-75份；

环氧化木质素 25-35份；

增塑剂 2-3份；

润滑剂 1-2份；

其中，所述环氧化木质素的重均分子量不小于5000，优选5000~10000，进一步优选5000-8000，进一步优选5000-6000。