[发明专利]一种复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法，所述复合中草药基抗菌全降解塑料材料包括以下组份：石榴皮、黄芩、黄连、PBAT、PLA、偶联剂铝酸酯、增溶剂硬脂酸、热稳定剂环氧大豆油、抗氧化剂1010。该复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法，复合中草药配方为抗菌塑料领域首次应用，配方来自于对10多种中草药的综合筛选，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为抑菌对象，在对连翘、石榴皮、黄莲、牡蛎粉、黄芩、板蓝根、黄柏、蒲公英、香茅草等中草药的筛选中，发现石榴皮、黄芩、黄连具有显著的高于其他中草药成分的抑菌能力，在实验中，抑菌圈现象明显，于是选用上述四种中草药的复合中草药配方。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法。

背景技术

随着人们对食品质量和安全卫生需求的不断提高以及绿色包装理念的倡导，抗菌材料随之在食品包装中被广泛应用；抗菌材料是对具有抑菌和杀菌性能的、拮抗微生物的新型功能材料的统称，通过在普通材料中添加或复合一种或几种特定的抗菌成分(抗菌剂)从而获得并增强材料的抗菌性能；抗菌塑料是抗菌材料中发展最快、溢价最高、应用最广的包装材料；当普通塑料被赋予了抗菌性后，用它们制成的各种制品具有卫生自洁功能，对保护人类健康、减少疾病，可起到重要作用。

抗菌塑料中的核心成分是拮抗微生物的抗菌剂，其开发和应用已成为该发展领域的重要研究内容；抗菌剂是一些细菌、霉菌等微生物高度敏感的化学成分；极少量的抗菌剂添加至普通材料中，即可制成抗菌材料；抗菌剂可归为有机类、无机类和天然成分类等几大类；中草药是我国生物医药领域的瑰宝，诸如黄连、黄芩、石榴皮、蒲公英、艾草等多种药材具有消炎杀菌的功效，是天然的生物类抑菌剂；与有机类和无极类抗菌剂相比，中草药抗菌剂具有高效抑菌、无毒副作用、可生物降解等特点；如果能够解决塑料生产中，中草药与树脂加工的相容性、分散性、及热稳定性等难题，则有望生产出具有高效抗菌潜力的可降解的中草药提取物的抗菌塑料，发展和市场潜力巨大。

全降解塑料是指，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解，分解成H2O、CO2、CH4或一些小分子量的聚合物的材料，最后仅余对环境无毒的生成物，因此生物塑料在环保方面被广泛关注；己二酸-对苯二甲酸-丁二酯(PBAT)是一种可生物降解的芳香族聚酯，其强度较低而断裂伸长率很高，是柔韧性极好的弹性体材料，但其价格是普通塑料的2-3倍，并且机械性能存在缺陷，限制其应用；聚乳酸(PLA)是由含糖、淀粉、纤维素等生物质材料为原料，经发酵制成的乳酸，在由乳酸合制成聚乳酸高分子材料的生物降解材料，其具有良好的生物相容性、透明性和机械强度但断裂伸长率很低，脆性极大，限制了其应用，用共混的方式改善材料的综合性能是一种常见的办法，但PBAT和PLA是两种不相容的体系，所以需要提高PBAT和PLA的相容性。

本申请的复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法，是在比较中草药的抑菌性能以后，选出复合中草药配方，使用高温水提法加以提取，以中草药提取物为基础，通过增加偶联剂，提高PBAT对中草药成分的偶联和负载能力，通过增溶剂和保护剂，提升中草药成分的分散性和热稳定性，通过将负载中草药成分的PBAT与PBAT/PLA复合材料混合，借助增溶剂的分配作用和高温搅拌等操作，制成中草药基抗菌全降解塑料材料，所制得的材料，具有良好的抑菌性能，符合国家对抗菌材料的检测标准，在环境土壤环境中能够在3-6个月内完全降解，具有全降解的安全环保性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法，以石榴皮、黄芩、黄连为中草药成分，通过高温水提取得到中草药浸提物，将浸提物与PBAT成分混合，借助偶联剂、增溶剂、保护剂的混合分配与高温保护作用，将浸提物负载并分配到PBAT材料中，进一步与PBAT/PLA复合材料混合，制成含有中草药成分的、具有抑菌功能的、可以在环境中被全部降解的抗菌塑料材料。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合中草药基抗菌全降解塑料材料及其制备方法，所述复合中草药基抗菌全降解塑料材料包括以下组份：