[發(fā)明專利]一種完全生物降解材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510892456.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN105348755A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾雅敏;鄭春生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林省億陽(yáng)升生物環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/02
• 分類號(hào): C08L67/02;C08L67/04;C08K13/02;C08K5/098;C08K5/20;C08K3/34;C08K3/26
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種完全生物降解材料。

背景技術(shù)

塑料工業(yè)迅速發(fā)展，其用途已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，用途十分廣泛。中國(guó)每年產(chǎn)生的廢棄塑料約為500萬噸，其中大多數(shù)廢棄塑料為聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚苯乙烯（PS）材料，這些材料不能夠自然分解。因此，由PP材料、PE材料、PS材料制備的一次性塑料包裝廢棄物及其相應(yīng)的農(nóng)用薄膜和一次性餐具，如果被隨意丟棄將會(huì)因其非降解性堆積在土地上，從而造成嚴(yán)重的白色污染，而且這種潛在的污染同時(shí)也會(huì)隨著人們使用量的增加和時(shí)間的積累而加劇，目前我國(guó)白色污染嚴(yán)重，已經(jīng)引起政府有關(guān)部門和社會(huì)的普遍關(guān)注，相關(guān)法律法規(guī)已經(jīng)出臺(tái)，尤其是在歐美市場(chǎng)，非可降解塑料的使用受到嚴(yán)格的限制。

近些年，傳統(tǒng)的石化基塑料正逐漸被稱為“綠色材料”的可降解和可重復(fù)利用的生物基材料所代替。目前使用最為重要和廣闊的可降解聚合物是脂肪族聚酯和蛋白質(zhì)，比如聚乳酸（PLA）、聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）等等。

聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBAT），也稱為聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯，是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具聚己二酸-1，4-丁二醇酯二醇（PBA）和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的特性，屬于熱塑性生物降解塑料。PBAT既有較好的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，也有較好的耐熱性和沖擊性能。此外，PBAT還具有優(yōu)良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活躍且市場(chǎng)應(yīng)用最好降解材料之一。但是現(xiàn)有的生物降解塑料的韌性和強(qiáng)度往往不能很好地結(jié)合在一起，兩種性能容易此消彼長(zhǎng)，因此，研發(fā)出一種綜合性能優(yōu)良的生物降解材料是目前研究工作的一個(gè)重要方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種強(qiáng)度高，韌性好，可完全降解，無污染的生物降解材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：所提供的一種完全生物降解材料，它由以下重量份的原料組成：聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋55-65份，聚乳酸35-40份，聚已內(nèi)酯2-5份，潤(rùn)滑劑0-2份，抗氧劑1-4份，助劑2-5份，填料1-4份。

優(yōu)選的，它由以下重量份的原料組成：聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋57-62份，聚乳酸36-38份，聚已內(nèi)酯3-4份，潤(rùn)滑劑0-1份，抗氧劑2-3份，助劑2-3份，填料1-2份。

優(yōu)選的，所述潤(rùn)滑劑為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鎂和亞烷基二脂肪酰胺的混合物。

優(yōu)選的，所述硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鎂和亞烷基二脂肪酰胺的混合物中各組分的質(zhì)量比為：1:1.2:1.5。

優(yōu)選的，所述填料為滑石粉、云母、黏土和碳酸鋇中的一種或任意組合。

一種完全生物降解材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸和填料在55-65℃溫度下烘干處理；

（2）按配方稱取各原料，將聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、助劑和填料混合均勻；

（3）將上述混合后的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出造粒即制得所需生物降解材料。

優(yōu)選的，所述步驟（3）中熔融共混的溫度為160-180℃，螺桿轉(zhuǎn)速80-500rpm。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明優(yōu)化了生物降解材料的配方，以聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋為材料的主要原料，再配以適當(dāng)?shù)木廴樗帷⒕垡褍?nèi)酯和其他輔料，獲得的材料經(jīng)加工制得的塑料產(chǎn)品綜合力學(xué)性能優(yōu)異，不僅強(qiáng)度高，而且韌性好，不易拉斷，延展性高，易于加工且廢料可以回收再利用，生產(chǎn)過程沒有污染排放，終端產(chǎn)品在微生物作用下可以完全分解為有機(jī)物，對(duì)土壤有補(bǔ)充養(yǎng)分的作用。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種完全生物降解材料，它由以下重量份的原料組成：聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋55份，聚乳酸40份，聚已內(nèi)酯5份，潤(rùn)滑劑1份，抗氧劑1份，助劑2份，填料2份。

在本實(shí)施例中，所述潤(rùn)滑劑為硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鎂和亞烷基二脂肪酰胺的混合物，所述硬質(zhì)酸鈉、硬脂酸鎂和亞烷基二脂肪酰胺的質(zhì)量比為：1:1.2:1.5。

在本實(shí)施例中，所述填料為滑石粉、云母、黏土和碳酸鋇，其質(zhì)量比為1:1:1:1。

一種完全生物降解材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸和填料在55℃溫度下烘干處理；

（2）按配方稱取各原料，將聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇醋、聚乳酸、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、助劑和填料混合均勻；