[發明專利]一種聚己內酯接枝木質素的生物塑料薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201611073759.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108117650A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 白富棟;張琰;廖健俊;黃萍;方向晨;喬凱;王領民
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08J5/18;C08H7/00;C08K5/11;C08L87/00
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種聚己內酯接枝木質素的生物塑料薄膜的制備方法，包括（1）木質素的活化：按質量份計，將5?70份木質素、25?500份有機溶劑加入到反應器中，在30?80℃充分混勻后，加入5?50份二異氰酸酯，0.01?0.1份催化劑，在50?200℃、惰性氣體保護下反應2?5小時，得到活化木質素；（2）木質素的接枝：在50?200℃下，將10?100份聚己內酯加入到活化木質素中，反應8?20小時，得到聚己內酯接枝的改性木質素溶液；（3）生物塑料薄膜的制備：將聚己內酯接枝的改性木質素溶液通過流延法或者吹塑法制備成生物塑料薄膜。本發明通過特定制備方法將聚己內酯與木質素化學接枝，改善產品的力學性能和降解性能，木質素含量高，是一種可完全降解，對環境無污染的環保型生物塑料薄膜。

技術領域

本發明屬于生物塑料技術領域，具體涉及一種聚己內酯接枝木質素的生物塑料薄膜及其制備方法。特別適用于農用地膜、包裝材料等。

背景技術

隨著塑料制品產業的發展，我國已成為世界上十大塑料制品生產和消費國之一，在塑料帶來便利的同時，塑料也給世界生態環境以及人民的生活環境帶來了極大的污染。世界各國投入大量資金來研究解決日益嚴重的“白色污染”問題，近年來采用天然高分子作為塑料原料已成為可降解塑料開發的一個重要發展方向。

木質素作為一種可生物降解的天然高分子，儲量豐富，產量高，但利用率很低。工業木質素主要來源于造紙廢液以及生物煉制工業，但僅有2%的木質素被商業化應用于塑料和橡膠中，其余木質素多以廢液的形式排入江河或濃縮后燒掉，造成資源的浪費以及對環境的嚴重污染。

CN102070891A公開了一種木質素填充聚酯型復合材料及其制備方法，該方法是取60-95%的聚酯、5-40%的木質素混合均勻，將混料用雙螺桿機熔融擠出造粒得到木質素填充聚酯型復合材料。所述聚酯為聚己內酯或聚羥基脂肪酸酯。雖然該方法木質素含量可以達到40wt%，但是所得材料的力學性能較差，在木質素含量40wt%的情況下，斷裂伸長率僅為22.59%，不適合作為薄膜使用。在GB13735-92中，對于農用地面覆蓋薄膜的斷裂伸長率要求≥120%，GB4456-2008中，對于包裝塑料薄膜斷裂伸長率要求≥100%，拉伸強度≥10MPa。

CN103183801A公開了一種CIMV小麥秸稈木質素聚氨酯薄膜的制備方法，該方法是利用一種特制的CIMV小麥秸稈木質素與聚醚多元醇混合后，再與異氰酸酯反應制備出CIMV小麥秸稈木質素聚氨酯薄膜，該方法所制備薄膜性能良好，但需要在四氟乙烯板進行溶液澆鑄，鋪膜過程較長，不利于工業連續生產。

CN103497300A公開了一種醋酸纖維素改性木質素聚氨酯薄膜的制備方法，該方法將醋酸纖維素、木質素與多元醇溶解混合，經過與異氰酸酯縮聚反應，在聚四氟乙烯模具中經熟化制備成薄膜。但是，該方法需要采用溶液澆注方法制膜，過程復雜，無法適應工業生產。另外，該方法所得到的薄膜在木質素含量達到30wt%時，拉伸強度最大為7.61MPa。

CN102924893A公開了一種木質素/聚己內酯環保降解薄膜及其制備方法，該方法直接將木質素與增塑劑、增溶劑等熔融共混，造粒后吹塑得到木質素/聚己內酯環保降解薄膜。該方法并未將木質素分子與聚己內酯分子化學接枝在一起，因此得到的木質素薄膜強度較低，木質素含量26.5%時，拉伸強度僅為8.28MPa。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種聚己內酯接枝木質素的生物塑料薄膜及其制備方法。本發明通過特定制備方法將聚己內酯與木質素化學接枝，改善產品的力學性能和降解性能，木質素含量高，是一種可完全降解，對環境無污染的環保型生物塑料薄膜，適用于包裝材料、地膜等領域。

本發明聚己內酯接枝木質素的生物塑料薄膜的制備方法，包括如下內容：