[發明專利]一種生物可降解材料制品及其生產工藝

有效

• 申請號: 202210511593.2
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114957930B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 高越驊;濮俊杰
• 申請（專利權）人: 浙江俊驊新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08L69/00;C08L97/02;C08L5/08;C08K9/06;C08K7/28;C08K9/02;C08K3/34
• 代理公司: 湖州果得知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33365
• 代理人: 湯荷芬

1.一種生物可降解材料制品，其特征在于：其原料包括如下組分:PBAT50~60份，PLA15~25份，PPC1~10份，植物纖維1~10份，改性殼聚糖0.5~2份，增容劑0.1~1份，成核劑0.1~1份，改性空心玻璃微珠0.5~5份，有機改性蒙脫土1~3份，無機填料0~10份，光穩定劑0.5~1份；

所述的改性殼聚糖為殼聚糖與鹵代烴反應制得的季銨化殼聚糖，其制備方法包括如下步驟：

S01，常溫下將50~150g殼聚糖、100~200mL甲醇和100~200mL乙醇充分混合均勻，倒入三口燒瓶，加熱至40~55℃后恒溫反應1~2h,得到a液；

S02，向a液加入200~300mLC₄H₉Br和100~250mLC₃H₇Br回流反應6~24h，洗滌并真空干燥得到改性殼聚糖；

所述的改性空心玻璃微珠由普通空心玻璃微珠經氫氧化鈉溶液刻蝕和硅烷偶聯劑KH550改性制得，粒徑為10~100μm，其制備方法包括如下步驟：

S10,稱取250~350g空心玻璃微珠于足量NaOH溶液0.5mol/L中，在50~60℃恒溫、磁力攪拌條件下反應4~6h，反應完成后去離子水洗滌至濾液呈中性，100~120℃真空干燥1~2h，備用；

S20，向上述處理后的空心玻璃珠中加入硅烷偶聯劑5~8gKH550，置于高速混合機干混，反應0.5~1h，得到改性空心玻璃微珠；

生物可降解材料的生產工藝，其特征在于包括以下步驟：

S1，一級料制備：

S11，取空心玻璃微珠和NaOH溶液0.5mol/L，50~60℃恒溫、磁力攪拌條件下反應4~6h；完成后去離子水洗滌至中性，100~120℃真空干燥1~2h；加入硅烷偶聯劑KH550，置于高速混合機反應0.5~1h，得到改性空心玻璃微珠，備用；

S12，采用高速混合機將PBAT和改性空心玻璃微珠干混均勻，然后加入密煉機進行熔融混煉，反應溫度180~200℃，轉速50~60r/min，反應時間1~2h，得到一級物料；

S2，二級料制備：配取一級料、有機改性蒙脫土、植物纖維、PPC和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯，采用多進料口雙螺桿擠出機進行熔融密煉，反應溫度200~240℃，螺桿轉速100~150r/min，一級料、有機改性蒙脫土和植物纖維主口進料，PPC和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯側口進料，反應完成后造粒冷卻得到二級料；

S3，三級料制備：配取PLA、成核劑、鈦酸四丁酯和二級料采用多進料口雙螺桿擠出機進行熔融密煉，反應溫度160~190℃，螺桿轉速100~150r/min，PLA和成核劑主口進料，鈦酸四丁酯和二級料側口進料，反應完成后造粒冷卻得到三級料；

S4，生物降解材料制備：

S41，常溫下將殼聚糖、甲醇和乙醇充分混合均勻，倒入三口燒瓶，加熱至40~55℃后恒溫，加入C₄H₉Br和C₃H₇Br回流反應6~24h，洗滌干燥得到改性殼聚糖；

S42，配取三級料、改性殼聚糖，無機填料和光穩定劑，采用單螺桿擠出機進行熔融混煉，反應溫度160~180℃，螺桿轉速500r/min，反應完成后造粒冷卻得到生物降解材料。

2.根據權利要求1所述的生物可降解材料制品，其特征在于，所述的PBAT為數均分子量20000~150000的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯，所述的PLA為數均分子量30000~250000的聚乳酸，所述的PPC為數均分子量10000~50000的聚碳酸亞丙酯。

3.根據權利要求1所述的生物可降解材料制品，其特征在于，所述的植物纖維為椰殼纖維、竹粉和稻殼，其質量比為1:1:2。

4.根據權利要求1所述的生物可降解材料制品，其特征在于，所述的增容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯（EMA-GMA）和鈦酸四丁酯(TBT)，其質量比為1:1。

5.根據權利要求1所述的生物可降解材料制品，其特征在于，所述的成核劑為癸二酸二苯甲酰肼（TMC300）或者叔丁基杯芳烴（TBC8-d）。