[發明專利]一種麥秸稈填充改性PLA全降解塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110245808.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112920567A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 蔣似梅;梁進福;邱宗群;丘尚龍
• 申請（專利權）人: 柳州塑友科技有限公司;廈門冠顏塑化科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L97/02;C08L67/04;C08K3/34;C08K7/24
• 代理公司: 南寧深之意專利代理事務所(特殊普通合伙) 45123
• 代理人: 徐國華

本發明公開了一種麥秸稈填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份數的組分：聚丁二酸丁二醇酯20～30份、聚乳酸15～25份、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯5～10份、滑石粉15～30份、麥秸稈粉20～30份、助劑0.5～5份；所述助劑包括以下重量份數的組分：多孔稀土氧化物2～5份、環氧化合物1～3份、潤滑劑1～3份、增塑劑1～3份。其制備方法是先將聚乳酸和多孔稀土氧化物混合得到改性聚乳酸，與聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯、環氧化合物混合，再與滑石粉、麥秸稈粉、潤滑劑和增塑劑攪拌混合，最后通過雙螺桿擠出機擠出造粒、烘干，得到產品塑料。本發明解決現有聚乳酸全降解塑料中存在的耐熱性和耐水性不好的問題。

技術領域

本發明屬于塑料技術領域，具體涉及一種麥秸稈填充改性PLA全降解塑料及其制備方法。

背景技術

近年來，由于環境問題日益突出和傳統的石油資源逐漸減少，尋找新的可降解的材料迫在眉睫。因此，生物可降解的聚合物逐漸成為人們關注的對象，聚乳酸（PLA）是以乳酸為主要原料聚合得到的聚酯類聚合物，因其在生產過程中無污染和可生物降解被廣泛應用于食品包裝、醫學材料、建筑、農業、造紙等多領域，可以制成薄膜、片材和纖維。然而，由于聚乳酸固有的脆性抗沖擊差，其廣泛的應用受到了極大的限制。如何對聚乳酸進行改性制備復合可降解塑料已經成為目前環保塑料領域的研究熱點。

如申請號為CN202011076855.4的中國發明專利申請，其公開了一種可生物降解聚乳酸塑料袋及其制備方法，以質量份數計，包括以下制備原料：PLA 5～95份；PBAT 5～95份；反應型增容劑0.05～3.0份；生物基爽滑劑0.01～1份；擴鏈劑0.05～3.0份；抗氧劑0.01～5份；生物質填料1～50份。本發明采用上述制備原料并控制各原料的用量，得到的可生物降解聚乳酸塑料袋可完全生物降解，且由于PLA和PBAT之間具有良好的相容性，得到的材料具有高強度，完全能夠滿足對塑料袋的要求。

雖然現有技術可以改善聚乳酸的韌性、防水性，但是其復合材料的熱穩定性、力學性能以及強度的提高效果并不明顯，仍然需要對聚乳酸可降解塑料進行研究和改進。

發明內容

針對上述不足，本發明公開了一種麥秸稈填充改性PLA全降解塑料及其制備方法，解決現有聚乳酸全降解塑料中存在的耐熱性和耐水性不好的問題。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種麥秸稈填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份數的組分：聚丁二酸丁二醇酯20～30份、聚乳酸15～25份、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯5～10份、滑石粉15～30份、麥秸稈粉20～30份、助劑0.5～5份；

所述助劑包括以下重量份數的組分：多孔稀土氧化物2～5份、環氧化合物1～3份、潤滑劑1～3份、增塑劑1～3份。

本發明將聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯共混體系中，引入可降解的麥秸稈粉組分，使得復合材料具有可降解性能，而且先采用多孔稀土氧化物對聚乳酸進行改性，改善聚乳酸的結晶來提高聚乳酸的熱穩定性和耐水性，再將改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯共混交聯，并利用多孔稀土氧化物顆粒比表面積大等特點，有效傳遞聚合物分子鏈間的作用力，增加了多孔稀土氧化物與聚合物基體的界面作用強度，促使應力從聚合物傳遞到多孔稀土氧化物顆粒，進而提升復合材料的力學性能；本發明還添加滑石粉作為助劑，增強了聚合物基體和麥秸稈粉之間的結合力，使復合材料分子結構重構，改善復合材料的脆性和強度，提高復合材料的機械性能和力學性能。

進一步的，所述增塑劑為甘油、山梨醇、木糖醇、麥芽糖醇、聚乙二醇、檸檬酸脂增塑劑和尿素中的一種或兩種以上的組合。

進一步的，所述潤滑劑為石蠟、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟中的一種或兩種以上的組合。

進一步的，所述多孔稀土氧化物為多孔氧化鑭、多孔氧化鈰中的一種。