[發明專利]一種生物降解材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911421461.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN112029154A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 聶朋輝
• 申請（專利權）人: 銳保新材料科技(上海)有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L67/04;C08L67/02;C08L91/00;C08L71/02;C08K13/06;C08K3/34;C08K7/14;C08K3/22;C08K3/26;C08K3/04;C08K9/04;C08K3/32;C08K7/06
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 李敏

本發明公開了一種生物降解材料及其制備方法，所述生物降解材料包括以下重量份數的原料:生物基樹脂10～79份、生物基填料5～45份、改性納米碳酸鈣3～20份、滑石粉5～15份、玻璃纖維粉5～15份、氧化鋅粉末6～18份、增塑劑5～20份、潤滑劑1～5份、生物降解促進劑0.5～5份、抗靜電劑10～50份、環氧化植物油3～15份。本發明中的一種生物降解材料安全環保，無毒，具有完全生物降解性，緩解了化石塑料大量使用帶來的環境壓力，與現有生物降解材料相比具有優異的力學性能，耐溫性、耐磨性、疏水性、抗蠕變性、剛性、拉升性能及抗沖擊性能顯著提高，顯著降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及生物降解材料技術領域，具體涉及一種生物降解材料及其制備方法。

背景技術

世界范圍內的環境惡化、資源缺乏等問題日益突出，生態固體廢棄物對環境的污染以及所造成的資源浪費問題日益嚴重。隨著經濟發展和人民生活水平的不斷提高，固體廢棄物的排放量激增。據估算，全球每年新增固體廢棄物約100億噸，人均2噸。日益增長的固體廢棄物給人類生存環境帶來了極大的挑戰，已成為環境污染的主要因素之一。

塑料以其質輕、防水、耐腐蝕、強度大等優良的性能廣泛受到人們的青睞。但是隨著化石塑料工業的迅速發展，其難以降解性帶來的環境污染問題嚴重影響經濟發展，也不適合可持續性發展原則。因此，選用一些可降解的材料部分代替進而完全代替塑料成為當今材料學研究的熱點。淀粉作為一種天然高分子聚合物，具有完全的生物降解性，在開發生物降解材料領域中具有重要的地位。由于原淀粉材料的許多性能不能滿足實際應用的要求，如吸水性強、脆性、強度低等，因此，需要采取物理、化學和生物化學方法，使淀粉的結構、物理和化學性質發生改變，產生特定的性能和用途。聚乳酸(Polylactic acid，簡稱PLA)是近年發展出來的綜合物性最好的生物可降解塑料，對環境完全沒有污染，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，符合當今世界對環保的要求；但是聚乳酸的結晶慢、分子鏈中酯鍵鍵能小，容易斷裂而造成聚乳酸的熱變形溫度低、沖擊強度低、韌性不好等問題。

行業中對生物降解材料的研究已經取得了不少成果，但是其力學性能指標還是無法與非可生物降解材料相比，價格也無法接近傳統的化石塑料制品。這些都大大限制了生物降解材料的使用價值，使得生物降解材料制品無法得到推廣和量產。

此外，生物降解材料與傳統的化石塑料制品一樣，在生產和應用中容易積累靜電荷，易引起危害或事故，因此消除生物降解材料的靜電、降低電阻率也是實現生物降解材料使用的必須要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述不足，提供了一種生物降解材料，安全環保，無毒，具有完全生物降解性，在自然環境和堆肥中可完全生物降解，轉化為CO₂和水，對環境友好，緩解了化石塑料大量使用帶來的環境壓力，與現有生物降解材料相比具有優異的力學性能，耐溫性、耐磨性、疏水性、抗蠕變性、剛性、拉升性能及抗沖擊性能顯著提高，同時避免了各類添加劑如相容劑、降解劑、熱穩定劑以及光穩定劑等的加入，從而顯著降低了生產成本；此外，本發明還提供了一種生物降解材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案，

本發明第一方面提供了一種生物降解材料，包括以下重量份數的原料:生物基樹脂10～79份、生物基填料5～45份、改性納米碳酸鈣3～20份、滑石粉5～15份、玻璃纖維粉5～15份、氧化鋅粉末6～18份、增塑劑5～20份、潤滑劑1～5份、生物降解促進劑0.5～5份、抗靜電劑10～50份、環氧化植物油3～15份。