[發(fā)明專利]改性黃腐植酸、改性黃腐植酸復合材料及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810638047.9
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108774385B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甄衛(wèi)軍;劉攀余;徐曉康
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L97/00;C08L71/02;C08L67/00;C08K5/11;C08K5/521;C08H7/00
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務(wù)所 65105
• 代理人: 湯建武;蒙海云

本發(fā)明涉及聚乳酸復合材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種改性黃腐植酸、改性黃腐植酸復合材料及制備方法和應(yīng)用，該改性黃腐植酸，原料包括黃腐植酸、碳酸氫銨、N,N?二甲基甲酰胺、氯化鈷和硼酸。本發(fā)明通過采用本發(fā)明所述的改性黃腐植酸來制備本發(fā)明所述聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料，使本發(fā)明所述聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料較現(xiàn)有純聚乳酸材料在力學性能和耐熱性能都有明顯提高，并且可使本發(fā)明所述聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料的結(jié)晶性能較現(xiàn)有純聚乳酸材料有顯著提高，從而拓展了聚乳酸復合材料的應(yīng)用領(lǐng)域；另外，本發(fā)明對于風化煤資源和黃腐植酸資源的高附加值開發(fā)具有重要推動意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚乳酸復合材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種改性黃腐植酸及其制備方法，還包括一種聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料及其制備方法，以及聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料在醫(yī)用材料中的應(yīng)用，還包括一種包括聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料的制品；主題名稱中，以改性黃腐植酸復合材料代替聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料。

背景技術(shù)

聚乳酸(poly (lactic acid)，PLA)高分子材料，不僅在自然環(huán)境中可以自然降解，而且在生物體內(nèi)可以降解，無毒且生物相容性好。目前主要作為組織工程支架材料、藥控緩釋材料等而被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)塑料如聚丙烯等相比，聚乳酸焚燒后產(chǎn)物為二氧化碳和水，產(chǎn)生的二氧化碳可以被植物吸收，參與植物的光合作用，不會造成環(huán)境負荷，是一種環(huán)境友好型的高分子材料。由于聚乳酸結(jié)晶速度緩慢導致聚乳酸存在致命的缺陷一質(zhì)脆、韌性差且熱穩(wěn)定性較差等。由于聚乳酸是不依賴石油原料的非石油類生物高分子材料，根據(jù)生物友好材料發(fā)展的要求，不但要有良好的力學強度、加工性能、還要具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和高效、廣譜的長效結(jié)晶性。因此賦予其結(jié)晶功能對聚乳酸材料在醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用意義更為重大，基于聚乳酸材料的不足，使其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。為了克服聚乳酸的這些缺陷，需要對聚乳酸進行復合改性以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

黃腐植酸是動植物遺骸，主要是植物的遺骸，經(jīng)過微生物的分解和轉(zhuǎn)化，以及地球化學等一系列過程造成和積累起來的一類有機物質(zhì)。它的總量大得驚人，數(shù)以萬億噸計。江河湖海，土壤煤礦，大部分地表上都有它的蹤跡。由于它的廣泛存在，所以對地球的影響也很大，涉及到碳的循環(huán)、土壤肥力、生態(tài)平衡等方面。其中黃腐植酸的分子量較小，色澤低，能溶于水、酸和堿溶液，亦溶于丙酮和乙醇，而且它的某些生物活性高于其他組分的腐植酸，它和目前世界上發(fā)現(xiàn)的六大激素有相似的結(jié)構(gòu)，因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等方面有廣泛的應(yīng)用。

風化煤是指暴露于地表或位于地表淺層的煤，俗稱露頭煤。風化煤含有大量含氧活性官能團，如羧基、酚羥基、醌基、醇羥基等。由于風化煤經(jīng)過風化氧化后，絕大部分失去作為動力燃料和煉焦煤的價值，大部分被作為廢棄物而沒有得到有效利用，因而利用率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種改性黃腐植酸、聚乳酸╱改性黃腐植酸復合材料及制備方法和應(yīng)用，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有聚乳酸材料存在韌性和熱穩(wěn)定性較差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種改性黃腐植酸，原料包括黃腐植酸、碳酸氫銨、N,N-二甲基甲酰胺、氯化鈷和硼酸，黃腐植酸和碳酸氫銨的質(zhì)量之比為2:0.2至2:8，每克黃腐植酸加入5毫升至50毫升的N,N-二甲基甲酰胺，氯化鈷和硼酸的質(zhì)量分別為黃腐植酸質(zhì)量的0.2%至5%，該改性黃腐植酸的制備方法按下述方法進行：第一步，向所需量的N,N-二甲基甲酰胺中加入所需量的黃腐植酸和碳酸氫銨，最后加入氯化鈷和硼酸得到混合物料，將混合物料在溫度為160℃至180℃的條件下攪拌反應(yīng)2小時至10小時；第二步，將第一步得到的反應(yīng)產(chǎn)物依序經(jīng)過蒸餾水超聲洗滌、過濾、甲醇超聲洗滌、過濾和干燥后得到改性黃腐植酸。

下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進一步優(yōu)化或╱和改進：

上述第二步中，反應(yīng)產(chǎn)物依序經(jīng)過蒸餾水超聲洗滌三次、過濾，然后再用甲醇超聲洗滌兩次、過濾并干燥后得到改性黃腐植酸；其中，甲醇超聲洗滌后，將過濾得到的沉淀物在溫度為90℃至100℃下干燥8小時至12小時后得到改性黃腐植酸。