[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

本發明涉及一種生物可降解材料制品及其生產工藝，本發明的生物降解材料包括如下組分: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。該降解材料以PBAT為主要原料，添加PLA、植物纖維增加力學強度，補入助劑提高界面相容性，產品均勻性好，空心玻璃珠和無機填充物加速材料降解，殼聚糖提供短期抗菌性能。上述材料經多步法熔融共混工藝生產，保證了不同塑料之間良好的相容性，產品具有穩定的特定功能。該降解材料具有優異的力學性能和一定的抗菌性，并能實現快速生物降解等優點，在包裝塑料領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，特別涉及一種力學性能優異的生物完全降解的高分子材料及其生產工藝，具體涉及一種采用多種生物降解樹脂和助劑復配，多步法熔融共混生產的生物降解材料及其生產工藝，所得高分子材料制得的塑料購物袋等產品具有結實耐用，可快速降解等優點。

背景技術

塑料包裝產品是人類社會生活中最常見的一類包裝制品，出現于各種生活場景，如塑料購物袋、食品包裝袋、飲料瓶、一次性餐飲具等等，據統計目前全球年均消耗5000億個塑料袋，這些袋子絕大多數是以聚乙烯（PE）為原料制得，在自然環境中難以分解且難以回收利用，造成了巨大的環境污染。近年國家和各地政府陸續出臺了一系列“限塑令”、“限塑令”等措施，生物降解塑料得到進一步推廣應用，使用生物降解塑料制品替代不可降解塑料是目前最為有效治理塑料污染，保護生態環境的途徑之一。

生物降解塑料是指在微生物的作用下能夠分解為水、二氧化碳或者甲烷等無毒無害的小分子物質。通常生物降解塑料可分為兩大類：1?石油基塑料，如聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚乙醇酸（PGA）、聚碳酸亞丙酯（PPC）等；2?生物基塑料，如聚乳酸（PLA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等。這些材料性質各異，例如PBAT,屬于熱塑性塑料，既有較好的延展性和斷裂伸長率，也有較好的耐熱性和沖擊性能，但拉伸強度低，容易撕裂，是制造生物降解塑料購物袋的主要原料；PLA與PBAT性質恰好相反，其以乳酸為原料聚合得到，拉伸強度大、透明度高，但韌性差、質地脆，多用于制造吸管、塑料刀叉勺等；PPC，以二氧化碳和環氧丙烷為原料合成，其具有較好氧氣阻隔性能，可用于食品包裝作阻隔層，然而PPC無定形的聚集態結構和較低的玻璃化轉變溫度，導致PPC的熱性能、力學性能和尺寸穩定性較差，因此難以單獨作為母料加工制造包裝產品。

盡管生物降解塑料對環境友好，但其在包裝行業實際應用中也存在一些亟需解決的問題。例如以PBAT為主要原料生產的塑料購物袋，據消費者反映，易刺破、變形，幾乎只能使用1~2次，并且價格昂貴。部分塑料袋添加了淀粉，會存在明顯的異味，更有企業會降低成本，加入較多無機填料，使得袋子表面有極易脫落的粉塵，無法直接接觸食品。實際上，現有的生物降解塑料袋在實驗室特定的有氧堆肥條件下一般需要60~180天，才能實現完全降解，在自然條件下則需要1~2年，若是將生物降解塑料當作一次性用具，則與保護環境的初衷背道而馳，因此研究力學性能優異、耐用的、可快速降解、適應市場需求的材料才是關鍵所在。

發明內容

本發明的目的是提供一種生物可降解材料制品及其生產工藝。本發明采用多種生物降解樹脂和助劑復配，多步法熔融共混生產的生物降解材料，所得高分子材料制得的塑料購物袋等產品具有結實耐用，強度高，可快速降解等優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

本發明提供一種生物可降解材料制品，本發明的生物降解材料包括如下組分: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。