[發(fā)明專利]一種超疏水低析出可降解材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111481937.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114085539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳景威;吳俊;李明哲;師杰;王倩倩;詹佐民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)華化學(xué)（寧波）有限公司;萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L87/00
• 分類號(hào): C08L87/00;C08L67/02;C08K3/34;C08G83/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種超疏水低析出可降解材料及其制備方法，所述超疏水低析出可降解材料由以下組分制備：PLA樹(shù)脂，PBS樹(shù)脂，二氧化硅，Al?MOFs，酯化催化劑。利用Al?MOFs材料，使材料能夠吸附小分子析出物，同時(shí)與納米二氧化硅表面的活性羥基結(jié)合，使納米二氧化硅能分散在材料中，構(gòu)筑材料表面的微納結(jié)構(gòu)，提高材料的疏水能力，降低材料與水溶液的接觸，從而使材料具有超疏水、低析出的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于可降解塑料領(lǐng)域，具體涉及一種超疏水低析出可降解材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著人們對(duì)綠色環(huán)保的要求越來(lái)越高，生物可降解材料的應(yīng)用推廣成為熱點(diǎn)。聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)均是新型的生物降解材料，易被自然界的多種微生物或動(dòng)植物體內(nèi)的酶分解、代謝，最終分解為二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。PLA、PBS均適用于注射、吹塑、模壓、熱成型及擠出成型等多種加工方式，可應(yīng)用于食品包裝、快餐飯盒、農(nóng)用織物以及3D打印材料等眾多領(lǐng)域。并且PBS材料耐高溫能力好，能更好的應(yīng)用于熱飲吸管、熱的食品包裝中。

其中用于食品包裝的材料，需要滿足與食品直接接觸的要求。總遷移量是食品接觸材料應(yīng)滿足的基本性能之一，表征的是食品接觸材料及制品中遷移到與之接觸的食品模擬物中的非揮發(fā)性物質(zhì)的最大允許量，這些非揮發(fā)性物質(zhì)通常來(lái)自于包裝生產(chǎn)過(guò)程中所使用的油墨、膠黏劑、樹(shù)脂原料、添加劑等。因此，將新型可降解材料應(yīng)用于一次性餐具等領(lǐng)域，就需要其在達(dá)到滿足日常使用的機(jī)械性能外，還擁有低析出的性能。

超疏水材料是一種對(duì)水具有排斥性的材料，水滴在其表面無(wú)法滑動(dòng)鋪展而保持球型滾動(dòng)狀，從而達(dá)到滾動(dòng)自清潔的效果，能夠抑制材料接觸水溶液從而降低析出。

CN113045871A公開(kāi)了一種利用天然硅鋁酸鹽等物理吸附劑，吸附擠出加工過(guò)程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì)，達(dá)到材料低霧度、低析出的方法。CN109651788A公開(kāi)了一種利用加工保護(hù)劑減少聚碳酸酯樹(shù)脂擠出成型時(shí)的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，使成型更容易，降低擠出過(guò)程中析出物的方法。但是目前公開(kāi)的方法更多的適用于減少擠出或其他加工過(guò)程中的析出，對(duì)總遷移量測(cè)試過(guò)程中的析出研究較少。

綜上，目前可降解材料在食品接觸時(shí)仍存在總遷移量析出多的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超疏水低析出可降解材料。該可降解材料可顯著降低材料的析出量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種超疏水低析出可降解材料，所述超疏水低析出可降解材料包含以下組分：接枝了改性MOFs-二氧化硅的PLA樹(shù)脂60-90份，優(yōu)選75-90份，PBS樹(shù)脂5-20份，優(yōu)選5-10份，滑石粉4.5-18.5份，優(yōu)選4.5-14份，抗水解劑0.5-1.5份，優(yōu)選0.5-1份；其中，所述PLA樹(shù)脂與改性MOFs-二氧化硅的質(zhì)量比為(1.5-2.3):1，優(yōu)選(1.75-2):1。

本發(fā)明利用Al-MOFs吸附小分子，同時(shí)利用超疏水材料的特性抑制材料與水溶液的接觸，從而達(dá)到降低析出的目的。具體的，利用Al-MOFs材料，使材料能夠吸附小分子析出物，同時(shí)與納米二氧化硅表面的活性羥基結(jié)合，使納米二氧化硅能分散在材料中，構(gòu)筑材料表面的微納結(jié)構(gòu)，提高材料的疏水能力。更進(jìn)一步的，通過(guò)將改性MOFs-二氧化硅與PLA樹(shù)脂結(jié)合，提高改性MOFs-二氧化硅在材料中的分散性，使材料同時(shí)具有超疏水、低析出的能力。

本發(fā)明中，所述PLA樹(shù)脂為左旋光學(xué)純PLLA，光學(xué)純度為90％～99％，優(yōu)選光學(xué)純度96～99％的PLLA；優(yōu)選地，所述PLA樹(shù)脂在190℃，2.16kg下的熔融指數(shù)為3-12g/10min。