一种聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料制造技术

一种聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，是将聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)（PHBHHx）与秸秆粉末混合，并加入一定量的阿拉伯树胶、木质素、聚氧化乙烯，将全部材料置于三维混合机中混合，再将混合物移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，制得复合材料。本发明专利技术由聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)植物纤维复合材料制得的制品，较聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)制品相比具有很大的优势：主要包括提升了材料的亲水性，加大复合材料的混合效率，复合材料的加工性能得到显著提升；由本发明专利技术制得制品，拉伸强度大，力学性能得到很大的提高；制得的复合材料耐热温度高，且极大地降低了全降解材料的成本，具有很好的环保价值与经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料
本专利技术是有关于一种复合材料及其制备方法，具体的说，是一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料及其制备方法。
技术介绍
聚羟基烷酸酯（PHA）是可由众多微生物在碳源充足而其它营养元素（如硫、磷、氮等）缺乏条件下作为碳源和能源的储藏物质在细胞质内合成的一类聚酯。由于其可完全生物降解，是一类可替代传统塑料的新型生物材料。该类聚酯在不同的微生物细胞内的生物合成途径已经被广泛和深入地研究。为降低其生产成本，实现工业化生产，筛选更高产的菌株和利用廉价碳源来合成PHA成为近年来的研究重点。PHA常见的产品包括聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯)(PHBV、聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基丙酸甲酯)(PHBHP)、聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P3/4HB)、聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)(PHBHHx)等。PHBHHx的弹性和塑性较好，PHBHHx的机械性能比PHB更加优异。PHBHHx由于其结晶度比PHB低,硬度和脆性也得到了一定程度的改善。PHBHHx具有优良的生物降解性，同时具有良好的塑性和硬度。由于PHA是由微生物胞内合成的聚合物，PHA在自然条件下可完全生物降解。有氧条件下，PHA能完全降解成水和CO2。在厌氧条件下，能被微生物降解生成甲烷。PHA也具有传统塑料的性质，如均聚物PHB同样可以挤压成型，制造胶片和与其它聚合物交联生成共聚物。另外，PHA具有良好的生物相容性，在医学领域也具有广泛的应用，其水解得到的手性聚羟基烷酸广泛应用于医药工业中手性药物合成的起始原料。该类聚酯作为一种可替代传统塑料的新型材料已被国内外学者广泛研究。当今阻碍PHA大规模化生产和推广应用的首要问题就是成本过高。目前PHA的生产成本为普通石化塑料的3～5倍，其中主要包括原料费用和分离纯化过程的费用。虽然经过二十多年的大量研究，生产成本已逐渐降低，但要想实现工业化、与石化塑料争夺市场，PHA的生产成本还有待进一步降低。其次，PHA（特别是其机械加工性能和亲水性等）和已有的石化塑料相比，PHA的热机械性质和加工特性相对较差，应用范围比较窄，只能作为一般的食品包装塑料等较低级的功能来使用；PHA的性能也需要进一步提高和拓展，以便满足不同应用领域的需求。
技术实现思路
本专利技术为了克服PHBHHx材料的亲水性差，力学能差，应用成本高等缺点，我们采用PHBHHx混合参入一定比例的秸秆粉、阿拉伯树胶、木质素、聚氧化乙烯，制作出一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料。本专利技术涉及的复合材料，延续了PHBHHx材料生物相容性和生物降解性的突出特点。还克服了PHBHHx材料的热稳定性差，力学性能差，成本高，应用领域小的缺点。秸秆粉作为复合材料的重要组成部分，来源广，成本低，且不含任何有害的化学成分。秸秆粉末中含有大量的粗纤维素和木质素，极大的增强了复合材料的力学性能和机械性能，复合材料拉伸强度大，弯曲能力强，耐热温度高。阿拉伯树胶这种高聚物无味可食，含有98%的多糖，具有很好的黏合粘接作用。阿拉伯树胶的稳定性非常好，它的交联作用会使复合材料结合能力加大，结构致密，增强复合材料的力学性能。木质素在橡胶工业中的应用主要以补强作用为主，以提高胶料的拉伸强度、撕裂强度及耐磨性；可在橡胶中大量填充，以节约生胶用量，并能在相同体积下得到质量更轻的橡胶制品。聚氧化乙烯(PEO)又称聚环氧乙烷，是一种结晶性、热塑性的水溶性聚合物，具有絮凝、增稠、缓释、保水等性能，无毒无刺激性。PHBHHx中加入PEO，能够提高PHBHHx与其他材料的相容性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术涉及的一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，由下列重量份的原料制备而成：PHBHHx40-50份、秸秆粉30-40份、阿拉伯树胶0.1-5份、木质素10-15份、聚氧化乙烯2-5份。1、将PHBHHx和秸秆粉分别置于干燥箱中干燥，然后按质量比例混合好。2、加入一定量的阿拉伯树胶、木质素、聚氧化乙烯置于三维混合机中混合15-20分钟。3、将混合均匀的原料移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，模压温度设定为170-220℃，压力位3-8MPa，保压时间3-15min，制得复合材料。本专利技术提供了一种原料配方简单的可降解复合材料及其制造方法。本专利技术PHBHHx植物纤维复合材料制得的制品，较PHBHHx材料相比具有突出的优点：包括拉伸能力增强，力学性能得到了显著提升；本专利技术复合材料耐热温度高，极大地降低了全降解材料成本，具有很好的环保价值与经济价值。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。技术本专利技术中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料在本专利技术的实施例中，由下列重量份的原料制备而成：PHBHHx40-50份、秸秆粉30-40份、阿拉伯树胶0.1份、木质素10-15份、聚氧化乙烯2-5份。在本专利技术的的实施例中，所述的秸秆纤维粉粒度为60目。在本专利技术的的实施例中，所述的原料：PHBHHx（东莞市楹圣塑胶化工有限公司）；秸秆粉（陕西金禾农业科技有限公司）、阿拉伯树胶（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）、木质素（濮阳博源纤维科技有限公司）、聚氧化乙烯（郑州生裕化工产品有限公司）。本专利技术设计的实施例中，所涉及的主要仪器设备：恒温鼓风干燥箱：SXG–025型（上海环竞试验设备厂）；三维混合机（常州市日宏干燥设备有限公司）；平板硫化机：XLB-0型（湖州顺力橡胶机械有限公司）；万能材料试验机：WDW-10KN型、马丁耐热试验仪：RBW-300A型（吉林省泰和试验机有限公司）。聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料的制备方法包括以下步骤：1、将PHBHHx和秸秆粉分别置于干燥箱中干燥，然后按质量比例混合好。2、加入一定量的阿拉伯树胶、木质素、聚氧化乙烯置于三维混合机中混合15-20分钟。3、将混合均匀的原料移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，模压温度设定为170-220℃，压力位3-8MPa，保压时间3-15min，最后制得复合材料。4、待模具冷却到室温后取出加工成标准试样。拉伸强度测试先将万能试验机打开并预热15min以上，校准仪器，夹持试样，使试样位于上下夹具的垂直平面上，微调上夹具位置使试样完全伸直但不受力，测量上下两个夹具之间的标距。行程清零，按开始启动实验，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度。将测出结果表示于表1。耐热温度测试马丁耐热试验仪电热箱箱温达到起步温度时，将试样放入电热箱搁板的中央。起步温度取熔点温度的60%，调整箱温升高速度为1.0-1.5℃/min，每次升高箱温10℃，保持恒定10分钟，依此类推向高温推进，一直到试验片出现破裂或穿孔时。此时电热箱的温度即最高耐热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚(3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，其特征在于：由下列重量份的原料制备而成：PHBHHx 40‑50份、秸秆粉30‑40份、阿拉伯树胶0.1‑5份、木质素10‑15份、聚氧化乙烯2‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，其特征在于：由下列重量份的原料制备而成：PHBHHx40-50份、秸秆粉30-40份、阿拉伯树胶0.1-5份、木质素10-15份、聚氧化乙烯2-5份。2.根据权利要求1所述秸秆粉，主要指小麦、稻谷、玉米等秸秆。3.根据权利要求1所诉，PHBHHx材料中HHx含量为10%。4.本发明涉及的聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，其特征在于加入粘合性能的材料阿拉伯树胶。5.本发明涉及的聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，其特征在于加入增强剂木质素，提高复合材料的力学性能。6.本发明涉及的聚(3-羟基丁酸酯-3-羟基己酸酯)阿拉伯树胶秸秆粉复合生物全降解型材料，其特征在于加入增稠剂聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈朝辉，屈志豪，袁小丽，
申请(专利权)人：中科众创重庆秸秆产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50