[發(fā)明專利]全生物降解PC材料及其制備方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910878566.7
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110591323A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王時民;何春燕
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市和昶興高分子材料科技有限公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L67/04;C08L61/06;C08K5/17;C08K5/092
• 代理公司: 44202 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 張艷美;鄒敏敏

本申請?zhí)峁┮环N全生物降解PC材料及其制備方法，及應(yīng)用，其中，全生物降解PC材料，以重量份計，制備原料包括：PC 80～100份、生物降解劑1～10份和載體樹脂1～5份，生物降解劑包括生物膨脹劑、谷氨酸組合物和生物酶，生物膨脹劑、谷氨酸組合物和生物酶的重量比為0.01～10:0.01～10:1，谷氨酸組合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸。添加1～5份載體樹脂有利于各個組份的均勻混合，可加快全生物降解PC的生物降解，同時還可提高PC的耐磨性，以擴(kuò)大其作為工程塑料的應(yīng)用范圍。全生物降解PC材料，降解速度快，降解效率高，增加成本低、具有很高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于PC材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全生物降解PC材料及其制備方法，及其在PC制品中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

塑料制品、橡膠制品和纖維制品在工業(yè)上被大批量生產(chǎn)，且同時被廣泛地用于日常生活和工業(yè)領(lǐng)域中。許多制品在自然環(huán)境中不降解或降解時間過長，因此，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染。

聚碳酸酯(PC)是在分子鏈中含有碳酸酯的一類高分子化合物的總稱，也是一種聚酯。雙酚A型聚碳酸酯是產(chǎn)量最大、用途最廣的一種聚碳酸酯，也是發(fā)展最快的工程塑料之一。雙酚A型聚碳酸酯具有優(yōu)良的耐沖擊強(qiáng)度、耐蠕變性、耐熱性和耐寒性，可在-100℃～140℃溫度范圍內(nèi)使用，可見光的透過率可達(dá) 90％左右，具有較高的抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、伸張率和剛性，耐老化性、電性能優(yōu)良，吸水率低，但耐油性、耐磨性和加工率性能欠佳。聚碳酸酯廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、建筑機(jī)械、辦公自動設(shè)備、包裝業(yè)、運(yùn)動器械、醫(yī)療保健和家庭用品等領(lǐng)域。

在以往，PC材料的處理方法主要是隨同其他垃圾一起掩埋(城市處理方法)、隨意丟棄于自然環(huán)境中(農(nóng)村處理方法)，或者就地燃燒，這些處理方法不僅浪費資源，重要的是對環(huán)境造成極大的污染。雖然，目前出現(xiàn)了一些適合PC材料的化學(xué)降解方式，如利用PC分子鍵中存在對水和熱都比較敏感的碳酸酯鍵，在高溫有氧及潮濕環(huán)境下進(jìn)行熱降解；或者于紫外光照射下，聚碳酸酯分子發(fā)生光擊重排，生成水楊酸苯酯結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)一步吸收光能，重排產(chǎn)生2,2-二羥基二苯甲酮結(jié)構(gòu)，此基團(tuán)能吸收可見光，使碳酸酯顏色變黃，力學(xué)性能下降，而發(fā)生光降解。熱降解和光降解雖然能使PC制品達(dá)到一定的降解水平，但是其利用分子鍵的反應(yīng)，其反應(yīng)條件比較苛刻，而且反應(yīng)較慢，因而降解效果并不佳，且降解時間長。

申請內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種全生物降解PC材料及其制備方法，及應(yīng)用，其降解速度快、降解率高。

為實現(xiàn)上述目的，本申請第一方面提供了一種全生物降解PC材料，以重量份計，制備原料包括：PC 80～100份、生物降解劑1～10份和載體樹脂1～5份，所述生物降解劑包括生物膨脹劑、谷氨酸組合物和生物酶，所述生物膨脹劑、所述谷氨酸組合物和所述生物酶的重量比為0.01～10:0.01～10:1，所述谷氨酸組合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑娜锝到釶C材料，在PC材料的基礎(chǔ)上添加1～5份載體樹脂，載體樹脂有利于各個組份的均勻混合，可加快全生物降解PC的生物降解，同時還可提高PC的耐磨性，以擴(kuò)大其作為工程塑料的應(yīng)用范圍。本申請?zhí)峁┑娜锝到釶C材料，當(dāng)將PC材料在厭氧條件中或者進(jìn)行填埋后，其中含有的谷氨酸組合物和生物酶能夠吸引土壤中的微生物附著于全生物降解PC材料，當(dāng)材料周圍的微生物達(dá)到一定數(shù)量時，周圍的pH值會受微生物影響，將周圍的氧轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。隨著填埋后土壤溫度的升高，材料內(nèi)部的生物膨脹劑受外部條件影響，使材料中分子變大，分子外層越來越薄，與此同時，微生物菌群汲取材料中的谷氨酸組合物以及生物酶為養(yǎng)分，分泌出的酶或酸性物質(zhì)將大分子逐漸分解為小分子，直至降解過程結(jié)束。本申請?zhí)峁┑娜锝到釶C材料，降解速度快，降解效率高，增加成本低、具有很高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。