[发明专利]一种可降解的环保复合板及其制备方法

权利要求书

1.一种可降解的环保复合板，其特征在于，包括：聚乳酸复合板上面板(1)、聚乳酸复合板下面板(3)、气凝胶复合板芯层(2)；所述聚乳酸复合板上面板(1)与聚乳酸复合板下面板(3)成分相同；所述聚乳酸复合板上面板(1)为阶梯状，且窄处厚度为聚乳酸复合板下面板(3)的0.5倍，且宽处厚度为聚乳酸复合板下面板(3)的1.5倍；所述气凝胶复合板芯层(2)为阶梯状，且窄处厚度与聚乳酸复合板下面板(3)厚度相同，且宽处厚度为聚乳酸复合板下面板(3)的3倍。

2.根据权利要求1所述的一种可降解的环保复合板，其特征在于，所述聚乳酸复合板上面板(1)包括以下重量份数的原料：100～200份聚乳酸；所述聚乳酸复合板下面板(3)包括以下重量份数的原料：100～200份聚乳酸。

3.根据权利要求1所述的一种可降解的环保复合板，其特征在于，所述气凝胶复合板芯层(2)包括以下重量份数的原料：16～32份羟基磷灰石、2～4份聚丙烯酰胺、16～32份改性羟基磷灰石、64～128份外消旋聚乳酸、1.6～3.2份镁基金属、1.6～3.2份锌基金属，100～200份NMMO溶液。

4.根据权利要求1所述的一种可降解的环保复合板，其特征在于，所述聚乳酸复合板上面板(1)、聚乳酸复合板下面板(3)与气凝胶复合板芯层(2)质量比为1：1：2。

5.根据权利要求3所述的一种可降解的环保复合板，其特征在于，所述改性羟基磷灰石为用聚丙烯酰胺将羟基磷灰石包覆进行改性。

6.一种可降解的环保复合板的制备方法，其特征在于，制备可降解的环保复合板的工艺流程为：复合板内芯基材制备，气凝胶制备，复合板外层制备，复合板制备。

7.根据权利要求6所述的一种可降解的环保复合板的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

(1)配制质量分数40％的聚丙烯酰胺水溶液，搅拌5～8h后，加入羟基磷灰石，聚丙烯酰胺与羟基磷灰石质量比为1：8，磁力搅拌2～4h，超声波分散5～10min，继续加热反应2～4h，洗涤后进行80℃常压干燥12～24h，再进行100℃真空干燥2～4h，得到改性羟基磷灰石；

(2)将改性羟基磷灰石与外消旋聚乳酸混合，搅拌均匀后加入到NMMO溶液中，加入镁基金属和锌基金属，磁力搅拌8～12h，制得纺丝液；将制备的纺丝液转移到金属针头的喷丝嘴中，阳极为铜线，阴极为ITO玻璃，喷丝嘴到ITO玻璃之间的距离为10cm，流速为1.0mL/h，在相对湿度为40～50％，温度为22～28℃的条件下，调节两极电压为14kV，在ITO玻璃上获得改性羟基磷灰石超细纤维；

(3)将制得的改性羟基磷灰石超细纤维分散在超纯水中，超声处理15～30min，超声频率为30～60kHz；然后在120～180℃的条件下加热8～12h，制得改性羟基磷石灰纤维水凝胶；

(4)将步骤(3)制得的改性羟基磷石灰纤维水凝胶置于体积比为10～20％的乙醇水溶液中透析，透析后置于真空冷冻机冷冻干燥，制得气凝胶；

(5)将聚乳酸干燥，然后通过双螺杆挤出机共混熔融挤出压延成聚乳酸复合层板材，将气凝胶通过双螺杆挤出机共混熔融挤出压延成气凝胶复合层板材；

(6)将聚乳酸复合层作为第一、三层，气凝胶第二层，经预压、热烘，最后经热轧形成复合板。

8.根据权利要求4所述的一种可降解的环保复合板的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中：改性羟基磷灰石与外消旋聚乳酸质量比为1：4；改性羟基磷灰石与镁基金属、锌基金属质量比为10：1：1。

9.根据权利要求4所述的一种可降解的环保复合板的制备方法，其特征在于，上述步骤(4)中：透析和干燥时间为48h。

10.根据权利要求4所述的一种可降解的环保复合板的制备方法，其特征在于，上述步骤(6)中：预压温度为100℃，压力为1～2MPa，热压时间为10s；热烘温度为100～150℃，时间为1～2min；热轧温度为170～200℃，时间为30s。