[发明专利]一种氨基酸改性PBS生物抗菌剂可回收复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氨基酸改性PBS生物抗菌剂可回收复合材料的制备方法，包括：在干燥容器中加入丁二醇、丁二酸、氨基酸，搅拌升温至175℃‑195℃，开始脱水缩合反应2‑2.5h；随后加入催化剂，然后去氮气，密闭，加热至220℃‑235℃开始聚合反应，反应至产物缠到搅拌器上为止；取出制备的材料冷却至室温，用氯仿溶解然后倒入酒精中析出得到氨基酸改性PBS高分子聚合物；将氨基酸改性PBS高分子溶于氯仿得到溶液，在溶液中加入生物抗菌剂制成共混溶液；将共混溶液通过注射器连接到电纺机上进行静电纺丝，得到氨基酸PBS/生物抗菌剂复合材料；具备抗菌、修复改良土壤、易降解及加工成型方便的优点。

技术领域

本发明属于塑料包装领域，具体涉及一种氨基酸改性PBS生物抗菌剂可回收复合材料及其制备方法。

背景技术

白色污染是对废塑料污染环境现象的代称，指用聚乙烯、聚丙烯等高分子化合物制成的包装袋、塑料瓶等塑料制品使用后弃置成为固体废物，由于难以降解处理造成的生态环境污染。目前我国已经强制实施“禁塑令”，研发清洁环保的可生物降解塑料迫在眉睫。理想的生物降解材料是一种具有优良的使用性能，废弃后可被环境微生物完全分解，最终被无机化而成为自然界碳循环的一个组成部分的高分子材料。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的是提供一种氨基酸改性聚丁二酸丁二醇酯/生物抗菌剂可回收复合材料的制备方法。通过本产品来克服上述传统塑料不可降解对土壤造成的危害和环境污染。同时在本产品中加入抗菌剂以及氨基酸，使材料在使用过程中具有抗菌性能，废弃时通过统一回收降解将分子链中的氨基酸释放到土壤中来增加土壤营养成分达到修复土壤的作用。

为实现上述目的，一种氨基酸改性PBS/生物抗菌剂可回收复合材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1.取原料：丁二醇、丁二酸、氨基酸及催化剂；其中丁二醇、丁二酸、氨基酸的摩尔比为：1:1:(0.01-0.05)；催化剂占丁二酸或丁二醇质量的0.05％-0.10％；

步骤2.在带搅拌器、通氮气和弯头接管的干燥容器中加入丁二醇、丁二酸、氨基酸，搅拌升温至175℃-195℃，开始脱水缩合反应2-2.5h；随后加入催化剂，然后去氮气，密闭，加热至220℃-235℃开始聚合反应，反应至产物缠到搅拌器上为止；取出制备的材料冷却至20-25℃，用氯仿溶解然后倒入酒精中析出得到氨基酸改性PBS高分子聚合物；

步骤3.将氨基酸改性PBS高分子溶于氯仿得到溶液，在溶液中加入占氨基酸改性PBS高分子质量3％-5％的生物抗菌剂制成共混溶液；

步骤4.将共混溶液通过注射器连接到电纺机上，然后施加16-18千伏电压，同时收集器和注射器间断保持15-25厘米距离；静电纺丝过程中，收集器上的纤维中氯仿会逐渐挥发得到氨基酸PBS/生物抗菌剂复合材料；静电纺丝法优点是温度低不会破坏生物抗菌剂的生理活性，共混溶液中两种材料分散均匀并且形成的层状纤维结构可以最大程度负载生物抗菌材料；

进一步的，所述步骤1中催化剂为为钛酸丁酯或者四异丙氧基钛加磷酸盐或者钛酸异丙酯加醋酸盐。

进一步的，所述步骤1中氨基酸为天冬氨酸或谷氨酸或精氨酸，氨基酸使PBS(聚丁二酸丁二醇酯)产生侧链酰胺化支化的分子结构，提高了材料的亲水性和可生物降解性能，降低了结晶度。

进一步的，所述容器为三口烧瓶。

进一步的，所述步骤2中氨基酸改性PBS高分子结构式为：

其中：R为H和

进一步的，所述步骤3中生物抗菌剂为壳聚糖抗菌剂或五倍子提取物抗菌剂或酵母抗菌剂或茜草提取物抗菌剂或甘草提取物抗菌剂中的一种或一种以上的混合物。