[發明專利]一種稻殼纖維高含量填充PBAT基復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910142287.4
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109971196A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王少會;莊展鵬;柯嬋
• 申請（專利權）人: 廈門殼氏新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08L67/02;C08L67/04;C08L51/08;C08K5/098
• 代理公司: 泉州勁翔專利事務所(普通合伙) 35216
• 代理人: 管瑩

本發明涉及可降解材料技術領域，尤其是涉及的是一種稻殼纖維高含量填充PBAT基復合材料，包括以下重量份數：稻殼粉90～110份、PBAT 35～90份、PLA 10～25份、超分散劑2～5份、相容劑5～20份、熱穩定劑1～4份、潤滑劑2～4份。上述原料在120℃的高速混合機中混合攪拌后，經破碎、擠出、注塑成型。稻殼粉作為農業加工廢棄物，原料豐富、價格低廉，同時具有生物可降解性。本發明中將稻殼粉作為可降解聚合物PBAT的填充劑，在加工助劑的作用下，可很好地平衡復合材料的剛性和韌性。該方法操作簡單、生產成本低，有助于PBAT可降解復合材料的工業化生產。

技術領域

本發明涉及可降解材料技術領域，尤其是涉及的是一種稻殼纖維高含量填充PBAT基復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

塑料以其優異的綜合性能廣泛應用于國民經濟諸多領域，成為新世紀以來基礎材料產業，其應用領域甚至超越鋼筋、水泥和木材三大基礎材料產業，已成為人們日常生活中不可或缺的物品之一。傳統的塑料如聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等大多以石油為原料，不可生物降解，易造成“白色污染”，嚴重地破壞著我們賴以生存的地球環境。在環保問題日趨突出，對低碳經濟發展需求日益迫切的情勢下，大力發展可降解材料已成為必然趨勢。

PBAT(聚己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯)是脂肪族二元酸與芳香族二元酸及丁二醇合成的共聚酯，它作為一種典型的脂肪族-芳香族共聚樹脂，具有優異的韌性與加工性能又具有良好的可降解性，受到研究者們越來越廣泛的關注。PBAT生物可降解性能測試發現，當PBAT進行堆肥試驗時對環境沒有危害，在一定的降解條件下，PBAT幾乎被微生物完全降解，生成二氧化碳和水。因此，具有良好綜合性能，且可生物降解的PBAT可廣泛用于包裝、醫療、農用以及生活用品領域。純PBAT玻璃化轉變溫度為-30℃,常溫下具有良好的抗沖擊性能，但拉伸強度、彎曲模量等剛性指標不足，且生產成本高，價格昂貴。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種稻殼纖維高含量填充PBAT基復合材料。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種稻殼纖維高含量填充PBAT基復合材料，包括以下重量份數：稻殼粉90～110份、PBAT35～90份、PLA 10～25份、超分散劑2～5份、相容劑5～20份、熱穩定劑1～4份、潤滑劑2～4份。

優選的，所述稻殼粉的平均粒徑為80～1250目，纖維長徑比為10～150。

優選的，所述PBAT屬于熱塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具聚對苯丙烯酸丁酯(PBA)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的特性，既有較好的延展性和斷裂伸長率，也有較好的耐熱性和沖擊性能，此外，還具有優良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活躍和市場應用最好降解材料之一。所述PBAT具體可以采用金暉兆隆高新技術有限公司、深圳意可通環保材料有限公司等公司生產的。

優選的，所述PLA為聚乳酸，是一種新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物資源(如玉米、木薯等)所提取的淀粉原料制成。淀粉原料經由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌種發酵制成高純度的乳酸，再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定條件下完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，這對保護環境非常有利，是公認的環境友好材料，在體系中添加PLA，其作用是為了改善PBAT的剛性，也有助于提高加工流動性。所述PLA可以采用濟南岱罡生物工程有限公司生產的。