[發明專利]一種可生物降解紡絲材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010618805.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111733475B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 尹繼磊;錢志國;趙梓杉;孫玉增;曹亮;錢毅;朱朗暉;劉天驕;孫潔;竺朝山;畢立;王利新;宋佳;唐鳴;王璐
• 申請（專利權）人: 北京科方創業科技企業孵化器有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C08G63/688
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

1.一種可生物降解紡絲材料，由以下質量份的制備原料組成：

化學修飾的PBAT 80~93份；

聚己內酯 1~8份；

銀納米線乳液 0.5~2份；

功能母粒 3~12份；

降解平衡劑 0.05~0.2份；

所述化學修飾的PBAT的制備包括以下步驟：

（1）將己二酸、1,4-丁二醇和新型擴鏈補充劑混合，進行酯化反應，得到酯化體系；所述新型擴鏈補充劑包括1,4-環己烷二羧酸二甲酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和反式-9,10-環氧十八烷酸甲酯，所述1,4-環己烷二羧酸二甲酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚和反式-9,10-環氧十八烷酸甲酯的摩爾比為1:1:0.5；

（2）向所述酯化體系中加入對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉、1,4-丁二醇和第一鈦系催化劑，進行酯交換反應，得到酯交換體系；

（3）向所述酯交換體系中加入第二鈦系催化劑和穩定劑，在真空條件下進行縮聚反應，得到化學修飾的PBAT；所述化學修飾的PBAT的重均分子量為16000~38000；

所述銀納米線乳液中銀納米線的質量含量為45~60%；

以質量百分含量計，所述功能母粒的制備原料包括：化學修飾的PBAT 30~50%、抗氧劑9~15%、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯4~10%、潤滑劑6~10%、納米碳酸鈣20~32%、銀納米顆粒10~22%和相容劑1~2.5%。

2.根據權利要求1所述的可生物降解紡絲材料，其特征在于，所述銀納米線乳液的制備過程包括：

將聚乙烯吡咯烷酮、氯化鉀、有機溶劑和氯化銀粉末混合，得到反應料液；

向所述反應料液中滴加硝酸銀的乙二醇溶液進行反應，得到含銀納米線的體系；

向所述含銀納米線的體系中加入環氧乙烷、乙二醇和化學修飾的PBAT，得到銀納米線乳液。

3.根據權利要求2所述的可生物降解紡絲材料，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮和氯化鉀的質量比為6:（0.8~2）；所述氯化鉀和氯化銀粉末的質量比為1:1；所述聚乙烯吡咯烷酮和氯化鉀的總質量與有機溶劑的用量比為7g:（10~20）mL。

4.根據權利要求2所述的可生物降解紡絲材料，其特征在于，所述反應的溫度為164~166℃，時間為1.5~2.5h。

5.根據權利要求1所述的可生物降解紡絲材料，其特征在于，

所述抗氧劑為1010、126、627和磷酸三乙酯中的一種或兩種；

所述潤滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺或二氧化硅；

所述納米碳酸鈣的粒度為8000~10000目；

所述銀納米顆粒的直徑為50~300nm；

所述相容劑為KH550、KH560或多官能團乙烯基聚酯類化合物。

6.根據權利要求1所述的可生物降解紡絲材料，其特征在于，所述降解平衡劑包括抗紫外吸收劑、抗水解劑、柔軟劑、緩聚劑和低活性催化劑；所述抗紫外吸收劑、抗水解劑、柔軟劑、緩聚劑和低活性催化劑的質量比為(25~35):(20~35):(5~13):(6~15):(2~10)；

所述抗紫外吸收劑為UV531；

所述抗水解劑為碳化二亞胺或苯基縮水甘油醚；

所述柔軟劑為酯基季銨鹽；

所述緩聚劑為水楊酸甲酯；

所述低活性催化劑為中低活性氧化鎂；所述中低活性氧化鎂的比表面為5~20m³/g；所述中低活性氧化鎂用檸檬酸表示的活性為20~30s。

7.權利要求1~6任一項所述可生物降解紡絲材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將各制備原料進行混合，對得到的混合料進行熔融、塑化和擠出，得到可生物降解紡絲材料。