[發明專利]一種木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611193435.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106589855B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 施曉旦;邵威;金霞朝
• 申請（專利權）人: 濟寧明升新材料有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L97/00;C08L91/00;C08K5/00;C08K5/13;C08K5/11;C08K5/098;C08K5/053
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發明公開了一種木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料的制備方法，包括以下步驟：(1)合成全生物基PBAT；(2)將全生物基PBAT、木質素分別進行真空干燥；(3)在高混機內加入全生物基PBAT、木質素以及擴鏈劑、抗氧劑、增塑劑、潤滑劑、熱穩定劑，進行充分混合；(4)然后經雙螺桿擠出機器擠出造粒；(5)將木質素?PBAT復合塑料粒進行吹膜，即得木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料。本發明通過引入生物質材料木質素和經復合改性制得的木質素?PBAT復合塑料符合完全降解的要求，同時增強了全生物基PBAT樹脂的力學性能，且有效的降低了該種塑料得成本，使之更有利于向市場推廣。

技術領域

本發明涉及生物塑料技術領域，尤其涉及一種木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制備方法。

背景技術

目前，隨著國民經濟的不斷發展，塑料制品的消費量在不斷增高，合成塑料在生產和生活中扮演著越來越重要的角色。但是由于絕大部分塑料制品廢棄后無法降解，長期存在，不斷累積造成了嚴重的白色污染，隨著污染的不斷加重以及人們環保意識的不斷增強，尋求一種既能滿足人們使用需求又能滿足環保需求的塑料制品顯得越來越迫切并引起了研究人員的廣泛興趣，其中可降解樹脂由于其降解特性和經濟特性，已經成為了研究的熱點，

聚對苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(PBAT)是一種完全生物降解的聚酯材料，在自然條件下可以被多種微生物以及動植物體內酶分散代謝，最后降解為水和二氧化碳。聚對苯二甲酸/己二酸丁二醇酯同時具有聚己二酸丁二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯的特性，既有良好的延展性和斷裂伸長率，也有較好地耐熱性和抗沖擊性能，大大改善了原有的二元聚酯材料的性能。

PBAT的原料分別是對苯二甲酸、己二酸和丁二醇，PBAT塑料雖然是生物降解塑料，但是從目前已經產業化的生產裝置來看，它的三種原料來源依然是從通過石油化工來提取的，所以PBAT塑料在生產過程中是消耗了石油資源并且產生了較多二氧化碳。生物基塑料的意思是其塑料的原料最初來源為天然存在的生物質資源(動植物資源：植物秸稈、動物軀體等)。可實現資源的循壞利用以及過程的低碳排放。歐洲已經開始要求塑料制品中有一定的生物基含量，這個趨勢正在越來越明顯，所以對生物基塑料應用的研究正變得越來越重要，所以對生物基PBAT性能的研究和改性有著重要的意義。

木質素是一種廣泛存在于植物體中的無定型的、分子結構中含有氧代苯丙醇或其衍生物結構單元的芳香性高聚物。由于木質素的分子結構存在著芳香基。酚羥基、醇羥基、碳基共軛雙鍵等活性基團，因此可以通過氧化、還原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、酞化、磺化、烷基化、鹵化、縮聚或者接枝共聚等多種反應方式進行改性。木質素具有較好的力學性能以及木質的外觀屬性，同時來源于生物質資源、同時在堆肥條件下具有較快地降解性能，是未來比較綠色環保的一種材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制備方法。

本發明的制備方法通過在全生物基生物降解材料PBAT的基礎上引入生物質材料木質素，復合改性后符合完全降解的要求的同時，增強了生物基PBAT樹脂的力學性能，且有效的降低了該種塑料得成本，使之更有利于向市場推廣。

同時通過各種功能性助劑的聯合作用，在微觀上可以有效的將木質素表面的反應性基團和PBAT聚合物鏈段的功能性基團可以結合在一起，在宏觀上可將這兩種材料較好的融合在一起從而制備性能優異生物基生物降解膜材料。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的第一個方面是提供一種木質素改性全生物基PBAT生物降解塑料的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用生物基路線合成全生物基PBAT生物降解樹脂；

(2)將一定量的全生物基PBAT、木質素分別進行真空干燥；