[发明专利]一种竹粉聚丁二酸丁二醇脂淀粉生物降解塑料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种竹粉/聚丁二酸丁二醇脂/淀粉生物降解塑料及其制备方法。本发明提供的竹粉/聚丁二酸丁二醇脂/淀粉生物降解塑料包括以下组分：竹粉15～25份、聚丁二酸丁二醇脂30～45份、淀粉15～25份、滑石粉12～20份等。本发明制备的竹粉/聚丁二酸丁二醇脂/淀粉生物降解塑料原料来源广泛且安全，不添加任何有毒副作用的化学助剂，可用于生产刀叉勺、杯盖、吸管、餐碗、餐盒等一次性餐具产品，使用后可完全降解，且降解周期短。

技术领域

本发明涉及生物降解新材料技术领域，特别涉及一种竹粉聚丁二酸丁二醇脂淀粉生物降解塑料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)作为一种可降解、可再生的聚合物，具有优异的生物相容性和高强度、高模量的力学性能。但是聚乳酸的成本高，与普通石油基塑料相比没有优势，造成其大范围的推广受到限制。目前广泛采用的聚乳酸生物基降解塑料中即使添加了其他生物质原料如竹粉、木粉，与聚乳酸进行复合，以降低原料成本，但聚乳酸的含量仍然较高，对控制原料成本所起的作用不十分显著，因此，开发一种节能环保高性能且成本更低的生物降解复合材料具有重大的应用价值。

聚丁二酸丁二醇脂(PBS)作为环境友好的高分子材料，自20世纪90年代商业化以来，得到广泛关注。PBS即PBS基聚酯作为可生物降解塑料，具有媲美传统石油基塑料的物理化学性质，可加工性及良好的力学性能，其力学性能接近聚丙烯(PE)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料，耐热性能好，在食品包装、农用薄膜、卫生用品等领域具有很好的发展前景。PBS只有在堆肥、水体等接触特定微生物条件下才发生降解，在正常储存和使用过程中性能非常稳定，且其具有良好的性价比，对开发高性能生物降解复合材料具有重大的市场价值。但PBS相对分子质量较低，分子链中长支链少，缺少活性反应点且降解速率较慢等缺点，限制了其在工业上的应用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种竹粉聚丁二酸丁二醇脂淀粉生物降解塑料及其制备方法，旨在解决传统生物降解材料生产成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种竹粉聚丁二酸丁二醇脂淀粉生物降解塑料，按质量份数计，包括以下组分：

优选的，包括以下组分：

优选地，所述淀粉包括：小麦淀粉、甘薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉中的一种或多种。

优选地，所述竹粉的粒径为3000～4000目，所述滑石粉为超细滑石粉，所述超细滑石粉的粒径为5000～7000目，所述钛白粉为纳米级钛白粉。

淀粉作为生物酶的载体，在混合过程中对生物酶进行包覆，形成表面亲水的生物酶微球，无机纳米二氧化钛部分与生物酶结合进入微球内部。当生物降解塑料使用废弃后，在堆肥等环境下，二氧化钛吸收光能后产生的跃迁能量，不仅可激发聚丁二酸丁二醇脂大分子链发生断链反应，且可促进生物酶在光、热、潮湿条件下进行酶促反应，进一步加快高分子聚合物的降解反应。

优选地，所述生物酶包括：脂肪酶、裂解酶、葡萄糖异构酶、醇脱氢酶、连接酶中的一种或多种。

生物酶在特定环境下表现出高效的催化作用，

优选地，所述天然油脂为天然植物油脂，包括：花生油、火麻油、玉米油、棕榈油、大豆油、亚麻籽油中的一种或多种。

天然植物油脂对原料中的各种粉状颗粒物具有良好的粘性，可避免在混合过程中粉体物质在搅拌下悬浮逸出。另一方面，无机填料滑石粉、二氧化钛的加入在一定程度上降低了原料的相容性和流动性，植物油脂可增强物料之间的相容性，提高混合物料的流动性，便于加工成型。