[发明专利]一种生物降解材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物降解材料及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例称取各原料；步骤2，将活性炭进行改性处理，然后通过气流粉碎机进行粉碎，再加入分子筛材料中，超声混合均匀，得到混合材料；步骤3，将步骤2所得的混合材料和其他原料，加入高速混合机中混合均匀后，通过螺杆挤出机，挤出造粒，风冷切粒，得到复合母粒；步骤4，将步骤3所得的复合母粒加热熔融，通过吹膜制得生物降解材料。本发明还提供了该方法制备的材料。本发明提供的生物降解材料，力学性能和热稳定性比现有材料均有较大提高，并且能达到完全生物降解的效果，降解时间可控。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域的一种生物降解材料及其制备方法，具体地，涉及一种PBAT/PLA淀粉基完全生物降解材料及其制备方法。

背景技术

生物降解性材料是指在适当和可表明期限的自然环境条件下，能够被微生物(如细菌、真菌和藻类等)完全分解变成低分子化合物的材料。人类在创造现代文明的同时，也带来负面影响--白色污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以再回收利用，其处理方法以焚烧和掩埋为主。

按其生物降解过程大致可分为两类。一类为完全生物降解材料，如天然高分子纤维素、人工合成的聚己内酯等，另一类为生物崩解性材料，如淀粉和聚乙烯的掺混物。

但是以上两类材料中仍然有着明显的不足之处。例如，价格较高、韧性较差、断裂伸长率低、脆性大，机械性能和热稳定性存在缺陷，以及不能完全降解、对环境有污染、降解时间不可控等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种PBAT/PLA淀粉基生物降解材料及其制备方法，该生物降解材料力学性能有较大提高，并且能达到完全生物降解的效果，降解时间可控。

为了达到上述目的，本发明提供了一种生物降解材料的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例称取各原料；原料中按重量份数计包括60～85份PBAT、38～55份PLA、36～42份改性淀粉、4～6份分子筛材料、10～14份活性炭以及3.5～5.5份助剂；步骤2，将活性炭进行改性处理，然后通过气流粉碎机进行粉碎，再加入分子筛材料中，超声混合均匀，得到混合材料；步骤3，将步骤2所得的混合材料和其他原料，加入高速混合机中混合均匀后，通过螺杆挤出机，挤出造粒，风冷切粒，得到复合母粒；步骤4，将步骤3所得的复合母粒加热熔融，通过吹膜制得生物降解材料。

优选地，所述的助剂按重量份数计包括1～2份改性剂、0.8～1.2份爽滑剂、0.5～0.8份热稳定剂、0.6～1份增塑剂、0.3～0.5份抗氧剂。

优选地，所述的改性剂为硅烷偶联剂、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡络烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸钠、木质素磺酸钠中的任意一种或多种；爽滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸锌、乙撑双硬质酰胺、氧化聚乙烯蜡中的任意一种或多种；热稳定剂为硬脂酸钙皂、油酸钙皂、亚油酸钙皂、硬脂酸锌皂、棕榈酸锌皂、油酸锌皂中的任意一种或多种；增塑剂为环氧大豆油和/或季戊四醇；抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。

优选地，所述的分子筛材料为纳米二氧化硅单分散介孔分子筛。

优选地，所述的活性炭为椰壳活性炭、木质活性炭、果壳活性炭中的任意一种或多种。

优选地，所述的改性淀粉是经过乙酰化改性的有机淀粉；有机淀粉采用玉米淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉、小麦淀粉、绿豆淀粉中的任意一种或多种。

优选地，所述的步骤2包含：步骤2.1，将改性剂加入到去离子水中，搅拌之后再进行常温超声处理，得到混合溶液，然后将活性炭加入到所得的溶液中，浸泡处理，沥水后烘干，得到改性活性炭材料；步骤2.2，将步骤2.1所得的改性活性炭材料，通过气流粉碎机进行粉碎，再加入分子筛材料中，超声混合均匀，得到混合材料。