[发明专利]一种生物可降解塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、乙烯基改性木质素：将木质素加入到有机溶剂中搅拌均匀后，再加入无水吡啶，冰水混合物中搅拌均匀，后保持温度在0-10℃，逐滴加入丙烯酰氯，1-2小时内滴完，后在30-40℃下搅拌反应2-4小时，后旋蒸除去溶剂，并用乙醇洗涤3-6次，最后旋蒸除去乙醇，得到乙烯基改性木质素；

步骤S2、顺丁烯二酸/端羟基聚乳酸缩聚物的制备：将顺丁烯二酸、端羟基聚乳酸、催化剂、阻聚剂加入到高沸点溶剂中，得到反应液，然后将反应液转移到反应釜中，用惰性气体置换釜内空气，后在温度为90-110℃，压力为30-50KPa下搅拌酯化反应1-2小时，然后将温度升高到150-170℃进行预缩聚反应，预缩聚阶段反应压力为20-40kPa，反应时间为2-4h；然后缓慢抽真空，调节反应压力为20-50Pa，温度为160-180℃，反应时间为6-8h，反应结束后，冷却至室温，在水中沉出，后用乙醚洗涤产物3-6次，最后旋蒸除去残留的乙醚，得到顺丁烯二酸/端羟基聚乳酸缩聚物；

步骤S3、塑料成型：将经过步骤S1制成的乙烯基改性木质素、经过步骤S2制成的顺丁烯二酸/端羟基聚乳酸缩聚物、含双键的酯化淀粉、生物质纤维、偶联剂、引发剂、双(2-甲基烯丙基)碳酸酯、2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮混合均匀后得到混合物料，然后将混合物料投入注塑机中注塑成型，得到生物可降解塑料。

2.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述木质素、有机溶剂、无水吡啶、丙烯酰氯的质量比为1:(3-5):(0.04-0.06):(0.1-0.15)。

3.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氧六环。

4.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述顺丁烯二酸、端羟基聚乳酸、催化剂、阻聚剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2):(0.1-0.2):(6-10)。

5.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶按质量比(2-3):1混合而成。

6.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述阻聚剂为1,4-萘醌；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述乙烯基改性木质素、顺丁烯二酸/端羟基聚乳酸缩聚物、含双键的酯化淀粉、生物质纤维、偶联剂、引发剂、双(2-甲基烯丙基)碳酸酯、2-三甲基硅氧基-4-烯丙氧基二苯基酮的质量比为(1-2):(4-6):(1-2):(0.3-0.5):(0.1-0.3):(0.08-0.12):(0.3-0.6):0.3。

8.根据权利要求1所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述生物质纤维为竹浆纤维、麻浆纤维、甲壳素纤维、海藻纤维中的至少一种；所述生物质纤维的平均直径为5-15μm，长径比为(30-50):1。

9.根据权利要求1-8任一项所述的生物可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述注塑成型采用螺杆式注塑机进行，螺杆的第一段的加热温度为170～180℃，螺杆的第二段的加热温度为185～200℃，螺杆的第三段的加热温度为205～215℃，模头的加热温度为220～230℃。

10.一种根据权利要求1-8任一项所述一种生物可降解塑料的制备方法制备得到的生物可降解塑料。