[發明專利]一種多組分可完全降解的聚合物復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 200710054351.0
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101293994A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 杜風光;孟躍中;甘力強;李秀華;王拴緊;齊向盛;肖敏;喬俊娟;李新
• 申請（專利權）人: 河南天冠企業集團有限公司;中山大學
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L3/02;C08J7/04;C08L29/04
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及一種以淀粉類填充母料作為填料的多組分可完全降解的聚合 物復合材料，同時，還涉及一種該多組分可完全降解的聚合物復合材料的制 備方法。

背景技術

目前，環保問題已引起世界各國越來越廣泛的重視，研究人員都在控索 關于如何解決由不可降解的高分子材料廢棄物造成的“白色污染”的問題。 填料是塑料復合材料的重要添加劑之一，它可以降低成本，同時還能提高塑 料復合材料的某些物理或化學性能。填料的種類很多，由于其組成和結構的 不同，具有不同的物理和化學性能，從而具有不同的填充效果。植物淀粉是 一種價格低廉、來源廣泛、可快速完全生物降解的天然高分子材料，淀粉降 解后以二氧化碳和水的形式回到大自然，是完全沒有污染的天然可再生材料。 20世紀70年代，淀粉以填料的形式加入到不可降解的普通塑料中制成淀粉/ 普通塑料的復合材料，但此類復合材料在自然條件下是不能完全降解的，仍 然存在嚴重的“白色污染”。純淀粉塑料一直被認為是有希望的生物降解材料， 但純淀粉塑料具有致命的缺點：易于霉變、吸水，強度低和不易成型。目前 已經研發的可完全降解的高分子材料不多，如聚乳酸、聚己內酯、聚羥基丁 酸酯等，但價格昂貴，是普通塑料的3～5倍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多組分可完全降解的聚合物復合材料，以改 善復合材料性能的同時，降低了復合材料的生產成本。

同時，本發明的目的還在于提供一種多組分可完全降解的聚合物復合材 料的制備方法，以簡化工藝，擴大適用范圍。

為了實現上述目的，本發明的技術方案在于采用了一種多組分可完全降 解的聚合物復合材料，該類復合材料以淀粉類填充母料作為填料，以可降解 聚甲基乙撐碳酸酯聚合物為基體，熔融共混制得，其中，淀粉類填充母料所 占的重量百分含量為10—90％，聚甲基乙撐碳酸酯聚合物的重量百分含量為 90—10％。

所述的填料為采用預先增塑的聚乙烯醇包覆各種淀粉制成的淀粉類填充 母料，淀粉類填充母料中淀粉重量百分含量為70—80％，增塑聚乙烯醇重量 百分含量為20—30％。

所述的淀粉類填充母料的包覆料是增塑的聚乙烯醇，聚乙烯醇聚合度為 500—1700，醇解度為88％—99％。

所述的基體聚甲基乙撐碳酸酯聚合物是由環氧丙烷與二氧化碳交替聚合 而得的產物，其平均分子量為20,000至200,000，其化學結構為：

其中n＝200-2000。

同時，本發明的技術方案還在于采用了一種多組分可完全降解的聚合物 復合材料的制備方法，采用預先增塑的聚乙烯醇包覆各種淀粉制成淀粉類填 充母料；以淀粉類填充母料作為填料，以由二氧化碳和環氧丙烷合成的可降 解聚甲基乙撐碳酸酯聚合物為基體，與淀粉類填充母料在150—190℃的溫度 下，混合時間為5—20分鐘，熔融共混制得；其中，淀粉類填充母料所占的 重量百分含量為10—90％。

所述的淀粉類填充母料的包覆料聚乙烯醇是經過增塑處理的，所用的增 塑劑可以是甘油、乙二醇、低聚合度聚乙二醇、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸 丁酯中的一種或其任意組合。

所述的淀粉為木薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、綠豆淀粉、 改性木薯淀粉、改性玉米淀粉、改性小麥淀粉、改性土豆淀粉或改性綠豆淀 粉中的一種或其任意組合。

所述的淀粉類填充母料所占的重量百分含量優選為40—80％。

所述的淀粉占復合材料總重的20—60％。