一种生物降解材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种生物降解材料及其制备方法和应用，解决了现有技术中的生物降解材料制备条件苛刻，制备的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切开后横截面有孔隙，延展性不好的问题。本发明专利技术的生物降解材料，制备效率高，制备工艺简单，不需要高温高压的苛刻条件，节约能耗，降解性能与传统的高温高压法制备得到的生物降解材料无明显差异，适合制备成膜应用到包装材料等领域中，制备的膜15天左右可以完全降解，本发明专利技术的生物降解材料，适合制备成膜应用到包装材料等领域中，制备的膜表面更加光滑、韧性和延展性相比传统高温高压条件制备的膜更加优良。膜更加优良。

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环保材料
，具体涉及一种生物降解材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]通过传统石油化学途径制备的塑料材料对环境造成的负面影响日益显著，而塑料造成的环境污染则推动了可降解聚合物的研究。
[0003]聚合物的降解主要是通过主链或侧链的断裂来发生的，具体包括热降解反应、氧化反应、光化学降解、辐射化学降解及水合反应。一些聚合物的降解发生在生物环境中，如活细胞或组织周围，这些生物环境包括土壤、海洋、河流及湖泊，也包括人和动物的体内环境。
[0004]可生物降解的聚合物是一种特殊类型的聚合物，该类聚合物在达到其预期的寿命之后可以通过细菌进行分解，形成诸如CO2、N2、水和矿物质等产物。这些聚合物主要由酯，酰胺和醚官能团组成。
[0005]目前，主要通过高压热的反应来制备生物降解材料，而高压热的反应条件，一方面反应条件较为苛刻，另一方面，制备的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切开后横截面有孔隙，延展性不好的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本专利技术提供了一种生物降解材料，以解决现有技术中的生物降解材料制备条件苛刻，制备的生物降解材料形成的薄膜存在表面粗糙，切开后横截面有孔隙，延展性不好的问题。
[0007]本专利技术还提供了上述生物降解材料的制备方法。
[0008]本专利技术还提供了上述生物降解材料的应用。
[0009]本专利技术的第一方面提供了一种生物降解材料，制备原料包括琼脂、海藻酸盐和甘油，所述琼脂、海藻酸盐和甘油的质量比为(0.2～0.8)：1：(0.2～0.8)。
[0010]上述制备原料中，市售的海藻酸盐均可作为本专利技术的制备原料。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物降解材料的制备原料包括琼脂、海藻酸盐和甘油，所述琼脂、海藻酸盐和甘油的质量比为(0.2～0.5)：1：(0.2～0.5)。
[0012]根据本专利技术的一种实施方式，以重量份计，所述生物降解材料的制备原料包括：
[0013]琼脂：0.5份，
[0014]海藻酸盐：1份，
[0015]甘油：0.5份，
[0016]水：100份。
[0017]本专利技术的第二方面提供了上述生物降解材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]S1：按所述生物降解材料的配比，将所述琼脂、海藻酸盐和甘油加入水中混合，微
波加热，得到混合液体；
[0019]S2：将步骤S1得到的混合液体进行干燥后，即得所述的生物降解材料。
[0020]与传统加热法的从外向内加热不同，微波加热时内外同时加热。微波把能量同时均匀的传给加热物质的内外，故可保证内外同时均匀加热。这种加热使生物降解薄膜的原料在制备时反应更完全，分子间共价键相互的连接更多、更密，故显著提高了可生物降解薄膜的机械强度。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述微波条件的功率为60～120Hz。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述微波条件的功率为80～100Hz。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述微波条件的功率为100Hz。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述加热的温度为60～100℃。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述加热的温度为80～100℃。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述加热的温度为80℃。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述加热的时间为20～40min。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述加热的时间为30min。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述干燥的温度为30～50℃。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述干燥的温度为45℃。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述干燥的温度为10～30h。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述干燥的温度为20h。
[0033]本专利技术的第三方面提供了一种生物降解薄膜，所述的生物降解薄膜包含上述的生物降解材料或由上述的方法制备得到。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述的生物降解薄膜，膜厚为50～150μm。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述生物降解薄膜在未降低生物降解性的前提下，其延展性显著提高。
[0036]本专利技术的生物降解材料，至少具有以下有益效果：
[0037]本专利技术的生物降解材料，制备效率高，制备工艺简单，不需要高温高压的苛刻条件，节约能耗，降解性能与传统的高温高压法制备得到的生物降解材料无明显差异。
[0038]本专利技术的生物降解材料，适合制备成膜应用到包装材料等领域中，制备的膜15天左右可以完全降解。
[0039]本专利技术的生物降解材料，适合制备成膜应用到包装材料等领域中，制备的膜表面更加光滑、韧性和延展性相比传统高温高压条件制备的膜更加优良。
附图说明
[0040]图1是实施例1和对比例1制备的生物降解膜的工程应力
‑
应变曲线。
[0041]图2是实施例1制备得到的生物降解膜的表面微观形貌示意图。
[0042]图3是对比例1制备得到的生物降解膜的微观形貌示意图。
[0043]图4是实施例1制备得到的生物降解膜的边缘微观形貌示意图。
[0044]图5是对比例1制备得到的生物降解膜的边缘微观形貌示意图。
[0045]图6是实施例1和对比例1制备的生物降解膜的接触角示意图。
具体实施方式
[0046]以下是本专利技术的具体实施例，并结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0047]实施例1
[0048]本例制备了一种生物降解膜，具体制备过程为：
[0049]S1：将2.5g琼脂、5g海藻酸盐和2.5g甘油混合在500mL水中，在微波设备中用100Hz微波功率，80℃加热30min得到混合液体；
[0050]S2：将步骤S1得到的混合液体倒入20cm
×
30cm的托盘，在45℃烘箱中干燥20h后成膜，膜厚为100μm。
[0051]实施例2
[0052]本例制备了一种生物降解膜，具体制备过程为：
[0053]S1：将1g琼脂、5g海藻酸盐和1g甘油混合在500mL水中，在微波设备中用100Hz微波功率，80℃加热30min得到混合液体；
[0054]S2：将步骤S1得到的混合液体倒入20cm
×
30cm的托盘，在45℃烘箱中干燥20h后成膜，膜厚为100μm。
[0055]实施例3
[0056]本例制备了一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解材料，其特征在于，制备原料包括：琼脂、海藻酸盐和甘油，所述琼脂、海藻酸盐和甘油的质量比为(0.2～0.8)：1：(0.2～0.8)。2.根据权利要求1所述的生物降解材料，其特征在于，所述琼脂、海藻酸盐和甘油的质量比为(0.2～0.5)：1：(0.2～0.5)。3.根据权利要求1或2所述的生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按所述生物降解材料的配比，将所述琼脂、海藻酸盐和甘油加入水中混合，微波加热，得到混合液体；S2：将步骤S1得到的混合液体进行干燥后，即得所述的生物降解材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：何山，张杨，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：