[發明專利]多孔介質/生物降解聚合物共混材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010148728.0
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101798449A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 張秀成;高姣;劉文廣;郭曄;徐建榮;馬昊天;胡薇;鄧長勇
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L29/04;C08L69/00;C08K3/34;C08K3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 榮玲

技術領域

本發明涉及可降解聚合物材料的制備方法。

背景技術

塑料以其易加工、質量輕、成本低、耐腐蝕、使用方便等優點，被廣泛應用于國民經濟的各個行業。特別是包裝材料和農膜已經成為了人們日常生活生產的必需品，但是不可降解的農膜存留在土壤中不分解，會破壞土壤的透氣性能，降低土壤的蓄水能力，影響農作物對水分、養分的吸收，阻礙禾苗根系的生長，從而造成農作物的大幅度減產，使耕地劣化。同時包裝材料和農膜保護的是對環境水汽條件比較敏感的對象，例如食品或植物，如果水汽流失較大會造成食品不再新鮮或土壤干旱，而如果濕度過大會造成食品腐爛或農作物爛秧，所以具有一定透氣性的可降解薄膜材料受到了人們的廣泛關注?，F有的具有一定透氣性的可降解薄膜材料有以下三種：一、利用可降解聚合物材料和無機填料共混，通過聚合物薄膜拉伸成型過程中高聚物同填料發生相分離使基材產生孔隙的原理制備得到的，水汽可以自由通過這種薄膜的孔隙，沒有水汽環境響應性能，不能對干燥環境中的水分進行有效保護；二、利用天然可降解的淀粉、甲殼素或纖維素改性聚烯烴材料，這種薄膜通過天然可降解材料的降解，使薄膜降解成碎片，但是其中的聚烯烴仍然是不能完全降解的，而且破碎的殘片更加易于飄散和深埋難以清理，對環境會造成污染；三、利用天然植物纖維作為基材的環保薄膜，這種薄膜需要多步工藝對纖維進行處理，工藝復雜，設備成本高，而且天然植物纖維易于降解，使用壽命為1個月～3個月，使用壽命短。

發明內容

本發明是為了解決現有的利用可降解聚合物材料和無機填料共混制備的薄膜沒有水汽環境響應性能、利用天然可降解材料改性聚烯烴的薄膜不能完全降解、利用天然植物纖維制備薄膜的工藝復雜、設備成本高、使用壽命短的問題，而提供多孔介質/生物降解聚合物共混材料的制備方法。

本發明的多孔介質/生物降解聚合物共混材料按質量份數比由1份粒徑為1μm～50μm的多孔材料，0.2～2份低分子量的生物降解聚合物和1份～100份高分子量的生物降解聚合物組成；其中所述的低分子量的生物降解聚合物是粘均分子量為500Da～5000Da的生物降解聚合物，所述的高分子量的生物降解聚合物是質均分子量為150000Da～250000Da的生物降解聚合物。

所述的生物降解聚合物為聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基脂肪酸酯、聚-β-羥基丁酸酯、聚己內酯、聚乙烯醇、二氧化碳/環氧共聚物、脂肪族/芳香族共聚酯中的一種或其中幾種的組合。

所述的多孔材料為A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、碳分子篩、活性炭、硅藻土、沸石或陶瓷中的一種或其中幾種的組合。

多孔介質/生物降解聚合物共混材料的制備方法按以下步驟進行：一、按質量份數比稱取1份粒徑為1μm～50μm的多孔材料，0.2～2份低分子量的生物降解聚合物和1份～100份高分子量的生物降解聚合物，其中低分子量的生物降解聚合物是粘均分子量為500Da～5000Da的生物降解聚合物，高分子量的生物降解聚合物是質均分子量為150000Da～250000Da的生物降解聚合物；二、將經步驟一稱取的低分子量的生物降解聚合物溶解在溶劑中，配制成濃度為0.17g/L～0.50g/L的聚合物溶液；三、將經步驟一稱取的多孔材料加入到經步驟二制備的聚合物溶液中浸漬，浸漬時間為24h～48h，然后將多孔材料過濾出來并真空干燥，然后粉碎成粒徑為1μm～50μm的粉末，得到吸附有低分子生物降解聚合物的多孔材料；四、將經步驟四得到的吸附有低分子生物降解聚合物的多孔材料與經步驟一稱取的高分子量生物降解聚合物混合均勻，然后用雙螺桿擠出機擠出，得到多孔介質/生物降解聚合物共混材料。

步驟一中所述的生物降解聚合物為聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羥基脂肪酸酯、聚-β-羥基丁酸酯、聚己內酯、聚乙烯醇、二氧化碳/環氧共聚物和脂肪族/芳香族共聚酯中的一種或其中幾種的組合；

步驟一中所述的多孔材料為A型分子篩、X型分子篩、Y型分子篩、碳分子篩、活性炭、硅藻土、沸石和陶瓷中的一種或其中幾種的組合；

步驟二中所述的溶劑為四氫呋喃、三氯甲烷、甲苯或二甲苯。

步驟三中所述的干燥是這樣進行的：若步驟二中所述的溶劑為四氫呋喃、三氯甲烷或甲苯，則真空干燥條件為：溫度為60℃、真空度為-0.095MPa、干燥時間為2h～4h；若步驟二中所述的溶劑為二甲苯，則真空干燥條件為：溫度為100℃、真空度為-0.095MPa、干燥時間為2h～4h。