[發明專利]一種生物降解材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210124234.8
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102634185A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 湯兆賓;朱錦;熊竹;楊勇;張傳芝
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/02;C08L67/04;C08K5/103;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

技術領域

本發明涉及塑料材料領域，特別涉及一種生物降解材料及其制備方法和在制備生物降解薄膜中的應用。

背景技術

自20世紀30年代塑料材料投入使用以來，以其質輕、價廉、外表光潔美觀、耐腐蝕、生產工藝簡單等卓越特性，廣泛應用于國民經濟各部門和人民生活各領域。世界塑料原料產量1991年首次突破一億噸，至2003年世界塑料年產量已接近二億噸，按體積計算已超過鋼鐵、鋁、銅等金屬材料產量的總和。1995年至2000年全球塑料產量年均增長速度為6.3％。根據預測，2026年全世界塑料需求量將達到3.8億噸，塑料工業已成為名副其實的第一大材料工業。

由于塑料的大量應用，廢棄塑料制品也與日俱增，同時塑料大多性能穩定，因此，也出現了所謂的白色污染，給環境帶來了很大的危害。近年來，積累國內外的成功經驗，人們對廢棄塑料的治理采取了積極的防御措施，諸如塑料包裝材料的減量化，多次重復使用以及回收再利用等等。但是對于那些不易回收或者回收價值不大、回收利用在經濟上難以運行的制品，如購物袋、一次性餐具等等，采用降解塑料則更為有利。其他制品如農用地膜，醫用塑料制品等，也是降解塑料的巨大的潛在市場。

降解塑料的主要適用領域是使用周期短，使用后的廢棄物處置較難的產品。但是降解塑料在整個塑料大家庭中，是一個相當年輕的成員，目前還處于一個成長、完善的階段。產品部分雖然已經商業化，但尚不成熟，在不斷改善價格比、降低原材料成本以及拓寬市場中，都會遇到很多棘手的問題。

國際專利WO2007/134492?A1公開了一種可完全生物降解塑料樹脂及薄膜類制品的生產方法，原料主要包括淀粉、甘油、滑石粉、乙烯丙烯酸共聚物等，混合均勻后經過雙螺桿擠出機進行造粒。但是該方法制備的薄膜，由于薄膜中有無機類和淀粉填充料的存在，因此，該薄膜不能保持良好的透明性，并且該薄膜的力學性能也不理想，存在著技術等缺陷。

公開號為CN?101508830A的中國專利申請公開了一種生物可降解共聚酯組合物，其組成按重量百分比包括：45％～90％的聚丁二酸丁二醇酯三元共聚物、5％～50％的聚乳酸、1％～2％的增塑劑和1％～5％的填充劑，所述的聚丁二酸丁二醇酯三元共聚物至少為聚丁二酸-己二酸丁二醇酯、聚丁二酸-對苯二甲酸丁二醇酯和聚丁二酸-乳酸丁二醇酯中的一種；所述的增塑劑至少為鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯中的一種；所述的填充劑至少為滑石粉、竹粉、納米級碳酸鈣和納米級鈦硅復合劑中的一種。雖然該生物可降解共聚酯組合物具有生物可降解性，但是由于缺少增容劑和相容劑等組分，其斷裂伸長率較低，制備的薄膜類塑料制品非常容易破損。

發明內容

本發明提供了一種生物降解材料，不但具有生物降解性，而且通過各組分相互之間的作用，體現出優異的力學性能，同時保持較好的透明性。

一種生物降解材料，由以下重量百分比的組分組成：

碳酸二甲酯-丁二醇共聚物????????????????????????????????30％～75％；

己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物?????????????10％～35％；

聚乳酸?????????????????????????????????????????????????0～35％；

天然植物油?????????????????????????????????????????????5％～20％；

增塑劑?????????????????????????????????????????????????1％～10％；

反應促進劑?????????????????????????????????????????????0.02％～5％。

本發明中碳酸二甲酯-丁二醇共聚物、己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物、天然植物油、增塑劑以及反應促進劑，組合在一起體現優異的斷裂伸長率，整體力學性能較好。

作為優選，所述的生物降解材料，由以下重量百分比的組分組成：

碳酸二甲酯-丁二醇共聚物????????????????????????????????40％～50％；

己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物?????????????15％～25％；

聚乳酸?????????????????????????????????????????????????15％～25％；

天然植物油?????????????????????????????????????????????6％～16％；