[发明专利]一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，包括以下步骤：(1)将椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸‑赖氨酸共聚物依次加入混合拌料机中，高速搅拌后，得到改性椰子壳粉；(2)向热熔胶粘结剂在中加入润滑剂，混合搅拌均匀后，得到热熔胶粘结剂‑润滑剂混合物；(3)将聚乳酸、改性椰子壳粉分别采用真空干燥处理，然后将聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂‑润滑剂混合物、交联剂、抗氧剂加入至转矩流变仪中共混，然后在平板硫化仪模压成型后，制得可降解聚乳酸餐具。本发明制得的可降解聚乳酸餐具，解决了现有技术中聚乳酸餐具产品抗湿防潮性能差的缺陷，长时间的在水中浸泡后，不会发生起皱、开裂的现象。

技术领域

本发明属于聚乳酸材料制备技术领域，具体涉及一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法。

背景技术

塑料餐具以其质轻、价廉和力学性能好等优点称霸一次性餐具市场，然而其在方便人们生活的同时却又带来严重的塑料白色污染，而且一次性泡沫塑料餐具在遇到热汤热饭时，会产生16种毒素，当使用发泡餐具或塑料袋去装滚烫的油条时，不经意间已把毒素溶化在食物中。到目前为止，已有多种无污染的一次性餐具产品问世，综合起来，大致可分为光降解和生物降解两大类，生物降解类中有合成高分子类和天然高分子类，后者主要原料是天然产物，目前主要有淀粉塑料、纸餐具和纤维质餐具。

聚乳酸(PLA)是由淀粉发酵产生的乳酸缩聚或二聚体丙交酯开环聚合得到。PLA的组成单元乳酸(2-羟基丙酸)的分子中存在一个不对称的碳原子，具有旋光性，因此有D-或L-乳酸两种旋光异构体。PLA的性质取决于旋光度、加工温度、退火时间和分子量。例如，纯聚L-乳酸的结晶度约为60％，玻璃化转变温度为60℃，熔点为180℃，拉伸强度超过70MPa，拉伸模量大于3GPa具有良好的刚性和强度，但其断裂伸长率仅为3％左右，易发生脆性断裂。PLA是一种可堆肥、可生物降解、可再生的热塑性“绿色”高分子材料，但PLA的热变形温度较低和脆性大，以及阻隔性能不足等限制了其在餐具领域的大规模应用。现有技术中，有采用竹粉等一些有机或者无机粉料对聚乳酸材料进行增强处理，增强处理后的聚乳酸材料能有效的解决上述存在的问题，但是实际运用中，仍发现聚乳酸材料具有抗湿防潮性能差的缺陷，其在水中浸泡时间过长后，会发生表面起皱、力学性能变差的现象，严重影响了聚乳酸材料的品质。

发明内容

本发明目的是弥补当下聚乳酸材料的抗湿防潮性能差的缺陷，提供了一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，包括以下步骤：

(1)将椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物依次加入混合拌料机中，高速搅拌处理2-3小时后，得到改性椰子壳粉；

(2)将热熔胶粘结剂在使用前加热至65-75℃后，向其中加入润滑剂，混合搅拌均匀后，保温处理2-3小时，得到热熔胶粘结剂-润滑剂混合物，所述热熔胶粘结剂由乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物和瓜尔胶按照质量比为1:5-10的比例制成；

(3)将聚乳酸、改性椰子壳粉分别采用真空干燥处理28-32小时，然后将聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物、交联剂、抗氧剂加入至转矩流变仪中共混，然后在平板硫化仪模压成型后，制得可降解聚乳酸餐具，其中聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物的添加质量比为55-65:8:0.1-0.3，所述交联剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％、抗氧剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％。

具体地，上述步骤(1)中，纳米氧化硅分散液的质量分数为10-20％，其溶液溶剂为无水乙醇。

具体地，上述步骤(1)中，椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物的质量比为15-20:3:1。