[發(fā)明專利]一種環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010423879.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN111471285B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)漢杰;賈運(yùn)秀;李明;朱晨杰;莊偉;唐成倫;譚卓濤;沈濤;柳東;陳勇;牛歡青;楊朋朋;吳菁嵐;高南;歐陽(yáng)平凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/02
• 分類號(hào): C08L67/02;C08L67/04;C08L97/00;C08K5/11;C08K5/103;C08K5/098;C08K5/20;C08J5/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明公開了一種環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜及其制備方法，包括如下重量份數(shù)的組份：降解塑料50?95份；環(huán)氧化木質(zhì)素5?45份；增塑劑0.5?5份；潤(rùn)滑劑0.5?3份，所述環(huán)氧化木質(zhì)素的重均分子量不小于5000。本發(fā)明使用一定分子量的環(huán)氧化木質(zhì)素改性降解塑料，提高了木質(zhì)素在塑料基體中的相容性和分散性，同時(shí)環(huán)氧化木質(zhì)素的環(huán)氧基與塑料高分子發(fā)生接枝擴(kuò)鏈反應(yīng)，改善了材料的加工性能和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜及其制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

塑料薄膜在包裝和農(nóng)業(yè)覆蓋領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，與傳統(tǒng)的非降解或者部分可降解薄膜相比，完全生物降解薄膜可以在較短的周期內(nèi)被自然界中的微生物完全降解，不殘留塑料碎片，大大降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，因此開發(fā)完全生物降解薄膜是目前世界上解決塑料薄膜污染問(wèn)題的主要方向。

多種聚酯類塑料如聚對(duì)苯二甲酸/己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯（PBSA）、脂肪族聚碳酸酯（APC）等已被證明具有完全生物降解性能，在自然條件下可被多種微生物及動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解代謝生成二氧化碳和水。但與傳統(tǒng)塑料薄膜相比，該類塑料制備的薄膜具有強(qiáng)度較低的缺點(diǎn)，同時(shí)生產(chǎn)成本較高，妨礙了大規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用。

木質(zhì)素是植物中儲(chǔ)量最大的天然芳香族高分子，具有儲(chǔ)量豐富、可再生、廉價(jià)易得、可生物降解、易于衍生化等諸多優(yōu)點(diǎn)。作為生物煉制和造紙工業(yè)中難以利用的副產(chǎn)物，大量木質(zhì)素被燃燒供能或直接丟棄，造成大量的資源浪費(fèi)。將木質(zhì)素與可降解塑料改性，制備的薄膜仍然可以完全生物降解，木質(zhì)素的使用不僅可以減少塑料基體材料的用量，降低薄膜制品的成本，還可以利用木質(zhì)素降解生成腐殖酸的特點(diǎn)，達(dá)到改良土壤的功效，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮作用。

從生物煉制和造紙工業(yè)的廢液中提取的木質(zhì)素，其大分子的結(jié)構(gòu)在處理過(guò)程中發(fā)生了很大的變化，常帶有較多的羧酸基團(tuán)，這些基團(tuán)的存在會(huì)促進(jìn)降解塑料在高溫加工過(guò)程中降解，使可加工性和力學(xué)性能顯著降低。針對(duì)這一缺陷，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種化學(xué)改性方法，使得木質(zhì)素/降解塑料復(fù)合材料在加工過(guò)程中具有更好的加工性能和力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中生物降解薄膜加工性能差，強(qiáng)度低、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題，提供一種環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供上述環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種環(huán)氧化木質(zhì)素改性的生物降解薄膜的制備方法，其包括如下重量份數(shù)的組份：

降解塑料 50-95份；

環(huán)氧化木質(zhì)素 5-45份；

增塑劑 0.5-5份；

潤(rùn)滑劑 0.5-3份；

其中，所述環(huán)氧化木質(zhì)素的重均分子量不小于5000。

優(yōu)選地，所述的生物降解薄膜包括如下重量份數(shù)的組份：

降解塑料 65-75份；

環(huán)氧化木質(zhì)素 25-35份；

增塑劑 2-3份；

潤(rùn)滑劑 1-2份；

其中，所述環(huán)氧化木質(zhì)素的重均分子量不小于5000，優(yōu)選5000~10000，進(jìn)一步優(yōu)選5000-8000，進(jìn)一步優(yōu)選5000-6000。