[發明專利]含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810841282.6
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109111709A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 阮劉文;李萬鑫;周勇軍;冒彬
• 申請（專利權）人: 河南龍都天仁生物材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L3/02;C08K5/14
• 代理公司: 河南大象律師事務所 41129
• 代理人: 田永紅;王克鵬

本發明公開了一種含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料及其制備方法，其復合材料按重量份包括以下成分：70?80份PLA、10?15份PBAT、15?25份經過偶聯處理的玉米淀粉、0.2?0.6份DCP和1?3份BPO。本發明的含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料，DCP與BPO協同作用，使得PBAT與PLA的相容性增加；采用經過偶聯處理的玉米淀粉可以增強淀粉與PLA的相容性；本發明的復合材料在最優配比下沖擊強度可以達到7KJ/m²。

技術領域

本發明涉及可生物降解材料領域，特別涉及一種含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料及其制備方法。

背景技術

當前，高分子材料的生產發展及需求規模迅猛增長，消費領域不斷擴大，塑料逐漸取代各類材料，在我們生活的各方各面發揮重要作用，“以塑代鋼，以塑代木”更是成大趨勢。傳統高分子材料以不可再生的化石資源為原料，生產過程中產生大量二氧化碳氣體，加劇溫室效應；使用后在自然環境中難以降解消失造成嚴重的“白色污染”，影響市容市貌；簡單焚燒處理會產生大量有害物質直接危害生態系統。因此，開發制造可替代石油基聚合物的環境友好型可生物降解高分子材料在全球變暖和石油資源儲備減少的今天，具有相當大的經濟及環境價值。

聚乳酸（PLA）是可生物降解的生物基脂肪族聚酯，衍生自可再生來源，如馬鈴薯、甘蔗和玉米。PLA 是唯一透明的可生物降解材料，且有良好的氣體阻隔性能；與羥基脂肪酸酯（PHA）、聚乙二醇（PEG） 等生物材料相比，PLA

有更好的熱加工性能，可用多種成型加工方式； PLA 力學性能突出，與通用塑料聚苯乙烯（PS）相似；PLA 對生物體無毒害作用；使用后在自然環境中一段時間內經微生物作用完全分解生成的二氧化碳和水又可被其原料來源作物（玉米、土豆等）光合作用過程吸收，維持地球上碳循環的平衡。因此，PLA 的開發符合綠色化學和工程原理，一方面在工農業、生物醫學和包裝等領域有廣闊的應用前景，另一方面最小化源頭污染和對人類健康和環境產生的風險，同時減緩石油資源的壓力，增強全球材料的可持續性。

PLA在，在包裝領域應用前景廣闊，但是在室溫下模量高但脆性大的缺陷導致 PLA制品在使用過程中易發生斷裂現象，嚴格阻礙了 PLA 取代傳統聚合物的步伐，因此對 PLA進行增韌改性成為必然。聚己二酸對苯二甲酸丁二酯(PBAT)是柔韌性良好的脂肪族芳香族共聚酯，具有良好的生物降解性。PBAT 加工性能優良，可進行吹制加工和擠出涂覆，常用于增韌改性聚乳酸，以期得到成型加工性能更好柔韌性更佳的 PLA/PBAT 全生物降解復合材料，擴展 PLA 在包裝行業的應用。但是PLA 與 PBAT兩相僅部分相容，直接將 PLA 與 PBAT共混，只能在一定程度上提高韌性。

此外，PLA的價格偏高也限制了其使用的推廣。因此，可以采用玉米淀粉進行填充，但是由于淀粉羥基含量高所以極性高，直接與聚乳酸共混后兩相結合力低，導致復合材料強度低。

因此，有必要對現有技術進行改進以解決上述技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料及其制備方法，可以增強PLA 與 PBAT的相容性，并且在降低成本的同時增強玉米淀粉與PLA的相容性。具體而言通過以下技術方案實現：

本發明的含有玉米淀粉的PLA/PBAT可生物降解復合材料，按重量份包括以下成分：70-80份PLA、10-15份PBAT、15-25份經過偶聯處理的玉米淀粉、0.2-0.6份DCP和1-3份BPO。

進一步，按重量份包括以下成分：75份PLA、12份PBAT、20份經過偶聯處理的玉米淀粉、0.4份DCP和2份BPO。

進一步，所述玉米淀粉采用鋁鋯復合偶聯劑對玉米淀粉進行偶聯處理。

進一步，所述鋁鋯復合偶聯劑占玉米淀粉的質量百分比為1-3。