[發(fā)明專利]一種循環(huán)再生可降解復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011548435.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN113354894B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任皖挺;朱敏;江振林;陳晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海瞬吾商務(wù)咨詢中心;上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/02;C08L67/02;C08L67/04;C08L71/02;C08K13/02;C08K5/098;C08K3/26;C08K3/30;C08K3/34;C08J5/18
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務(wù)所 31319
• 代理人: 姜建文

本申請涉及一種循環(huán)再生可降解復(fù)合材料及其制備方法，所述的循環(huán)再生可降解復(fù)合材料中氮含量大于1000ppm，原子序數(shù)大于30的金屬離子含量總量小于100ppm，60℃有氧降解時間t1與60℃無氧降解時間t2的比值t1/t2為10～25。本申請的循環(huán)再生可降解復(fù)合材料具有加工適應(yīng)性強，生物降解活性高，能夠輔助聚烯烴的開始降解，提高其生物降解速率，達(dá)到滿足的生物降解的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種循環(huán)再生可降解復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

高分子復(fù)合材料是一種安全、耐用且成本低廉的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于我們的日常生活中，在日用品、包裝、建筑等行業(yè)。PE、PP等通用塑料、PA等合成纖維以及PBT和PET等合成聚酯的使用方便了人們的物質(zhì)生活，可產(chǎn)生的廢棄物在自然條件下不能分解，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此尋求環(huán)境友好型材料成為許多研究者的共同目標(biāo)。PLA、PBAT、PGA等可生物降解的高分子材料成為研究的熱點。例如，PBAT具有較好的分子柔韌性和可生物降解性，是目前應(yīng)用最廣泛的可生物降解聚合物，而且PBAT進行堆肥試驗時對環(huán)境沒有危害；PGA是一種具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，PGA作為材料在使用到一定時間后逐漸降解，并最終變成對人體、動植物和自然環(huán)境無害的水和二氧化碳。兩者按照一定比例以及加入部分添加劑，得到了具有對環(huán)境友好的可降解材料，可應(yīng)用于包裝、醫(yī)療以及薄膜等領(lǐng)域；但都存在著在使用過程和加工過程中存在生物降解率低，以及材料脆性大，表面硬度低、成本高等問題。

中國專利(CN201911358887.0)公開了一種可生物降解復(fù)合材料、制備方法及可生物降解集裝箱底板，可生物降解復(fù)合材料包括可降解樹脂PLA、可降解韌性樹脂、填料、增塑劑和助劑，以及不低于總重量的5wt％的造紙廢棄物，可降解韌性樹脂選自聚對PBAT、PPC、PCL中的至少一種，造紙廢棄物選自腐漿、漿渣、木皮、制漿廢液提取物、含硅白泥中的至少一種。本申請公開了一種可生物降解集裝箱底板，其制備方法包括如下步驟：將可降解樹脂PLA、可降解韌性樹脂、造紙廢棄物、填料、增塑劑、助劑，按比例置于高速混合機中混合均勻，將初混物料加入平行雙螺桿擠出機料斗，加熱、剪切塑化造粒，再經(jīng)錐形雙螺桿擠出機料斗，通過擠壓成型制得。但PLA脆性大，材料的無缺口沖擊強度不高。

中國專利(CN202010523823.8)公開了一種可調(diào)控降解速率的生物降解復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，其中復(fù)合材料包括以下質(zhì)量份的組分：降解促進劑0.5-5份，生物降解樹脂30-80份，淀粉5-30份，熱塑性聚乙烯醇5-25份，植物纖維粉5-40份，潤滑劑0.1-3份，抗氧劑0.1-3份。所述降解促進劑的層層結(jié)構(gòu)中包覆各種助劑，可實現(xiàn)酸堿劑等降解促進助劑的有效包覆及層層釋放；將其與生物降解樹脂、淀粉、熱塑性聚乙烯醇、植物纖維粉、潤滑劑、抗氧劑組合，利用降解促進劑、淀粉、熱塑性PVA協(xié)同使用，實現(xiàn)加快并調(diào)控樹脂降解速率的效果，在塑料包裝、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車、電子行業(yè)、日用品等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。

中國專利(ZL 201922052303.9)公開了一種由可堆肥降解材料和紙品復(fù)合而成的降解薄膜，包括紙材層、聚乳酸層以及PBAT層，所述PBAT層、所述聚乳酸層、所述紙材層從上至下依次設(shè)置，所述PBAT層與所述聚乳酸層通過第一膠水層粘接在一起，所述聚乳酸層與所述紙材層通過第二膠水層粘接在一起。

以上均公開了以生物質(zhì)原料為基體的復(fù)合材料制備，但關(guān)于基于聚烯烴的生物降解材料的報道中，由于其聚丙烯在為石油基材料，難以以正常的降解情況進行降解，在自然環(huán)境中難以降解。目前高分子的降解主要有有氧降解、光降解、厭氧降解等方式，而常規(guī)的降解過程主要是把高分子鏈斷裂成小分子片段，且斷裂的分子片段為無序和不可控；現(xiàn)有的生物降解過程往往是通過微生物酶相互作用，利用酶的降解，從而加速分子的降解。現(xiàn)有的無氧的厭氧環(huán)境降解盡管快速，但仍是物理化學(xué)的破壞分子鏈段。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種循環(huán)再生可降解復(fù)合材料及其制備方法。

本申請的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：