[發明專利]一種生物降解材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011435946.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112646239A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 何山;張楊
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C08L5/04
• 分類號: C08L5/04;C08L5/12;C08K5/053;C08J5/18;B65D65/46
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明提供了一種生物降解材料及其制備方法和應用，解決了現有技術中的生物降解材料制備條件苛刻，制備的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切開后橫截面有孔隙，延展性不好的問題。本發明的生物降解材料，制備效率高，制備工藝簡單，不需要高溫高壓的苛刻條件，節約能耗，降解性能與傳統的高溫高壓法制備得到的生物降解材料無明顯差異，適合制備成膜應用到包裝材料等領域中，制備的膜15天左右可以完全降解，本發明的生物降解材料，適合制備成膜應用到包裝材料等領域中，制備的膜表面更加光滑、韌性和延展性相比傳統高溫高壓條件制備的膜更加優良。

技術領域

本發明屬于環保材料技術領域，具體涉及一種生物降解材料及其制備方法和應用。

背景技術

通過傳統石油化學途徑制備的塑料材料對環境造成的負面影響日益顯著，而塑料造成的環境污染則推動了可降解聚合物的研究。

聚合物的降解主要是通過主鏈或側鏈的斷裂來發生的，具體包括熱降解反應、氧化反應、光化學降解、輻射化學降解及水合反應。一些聚合物的降解發生在生物環境中，如活細胞或組織周圍，這些生物環境包括土壤、海洋、河流及湖泊，也包括人和動物的體內環境。

可生物降解的聚合物是一種特殊類型的聚合物，該類聚合物在達到其預期的壽命之后可以通過細菌進行分解，形成諸如CO₂、N₂、水和礦物質等產物。這些聚合物主要由酯，酰胺和醚官能團組成。

目前，主要通過高壓熱的反應來制備生物降解材料，而高壓熱的反應條件，一方面反應條件較為苛刻，另一方面，制備的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切開后橫截面有孔隙，延展性不好的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的上述技術問題之一。為此，本發明提供了一種生物降解材料，以解決現有技術中的生物降解材料制備條件苛刻，制備的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切開后橫截面有孔隙，延展性不好的問題。

本發明還提供了上述生物降解材料的制備方法。

本發明還提供了上述生物降解材料的應用。

本發明的第一方面提供了一種生物降解材料，制備原料包括瓊脂、海藻酸鹽和甘油，所述瓊脂、海藻酸鹽和甘油的質量比為(0.2～0.8)：1：(0.2～0.8)。

上述制備原料中，市售的海藻酸鹽均可作為本發明的制備原料。

根據本發明的一些實施方式，所述生物降解材料的制備原料包括瓊脂、海藻酸鹽和甘油，所述瓊脂、海藻酸鹽和甘油的質量比為(0.2～0.5)：1：(0.2～0.5)。

根據本發明的一種實施方式，以重量份計，所述生物降解材料的制備原料包括：

瓊脂：0.5份，

海藻酸鹽：1份，

甘油：0.5份，

水：100份。

本發明的第二方面提供了上述生物降解材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：按所述生物降解材料的配比，將所述瓊脂、海藻酸鹽和甘油加入水中混合，微波加熱，得到混合液體；

S2：將步驟S1得到的混合液體進行干燥后，即得所述的生物降解材料。

與傳統加熱法的從外向內加熱不同，微波加熱時內外同時加熱。微波把能量同時均勻的傳給加熱物質的內外，故可保證內外同時均勻加熱。這種加熱使生物降解薄膜的原料在制備時反應更完全，分子間共價鍵相互的連接更多、更密，故顯著提高了可生物降解薄膜的機械強度。

根據本發明的一些實施方式，步驟S1中，所述微波條件的功率為60～120Hz。