本发明专利技术公开了一种改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法，包括以下制备工艺：(1)取植酸、衣康酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠、羽毛粉，制得生物基阻燃剂。(2)取醋酸纤维素、乳酸、小麦面筋蛋白、环氧大豆油，得到生物基聚合物。(3)取聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、生物基聚合物、生物基阻燃剂熔融共混，得到生物基降解塑料。本发明专利技术通过在PBAT体系中增加PLA、生物基阻燃剂、生物基聚合物，能够促进PLA、PBAT组分间相界面的模糊，两相间的界面结合作用增强，有效提高相容性，共混物分散更加均匀，能够提高体系的综合力学性能，并促进体系阻燃性能的进一步提高。系阻燃性能的进一步提高。
【技术实现步骤摘要】
一种改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及降解塑料
，具体为一种改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着科技的进步和材料的发展，聚合物的产生给人们的生活带来了极大的便利，但由此引起的环境污染和石化能源枯竭问题也亟待解决。当前，PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯)作为生物质的可降解聚合物、市场应用最好降解材料之一，是生物降解塑料研究中的热点。PBAT是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，但其成本比较高，耐热性不好，阻燃性能不好，易燃，且燃烧伴随中大量的滴落物的形成。因此，我们提出一种改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种改性全生物基PBAT生物降解塑料的制备方法，包括以下制备工艺：
[0005](1)生物基阻燃剂的制备：
[0006]取植酸、衣康酸反应，制得产物A；
[0007]取产物A，依次与环氧氯丙烷、氢氧化钠反应，得到产物B；
[0008]取羽毛粉，制备蛋白液，与甘油、产物B混合，制得生物基阻燃剂；
[0009](2)生物基聚合物的制备：
[0010]取醋酸纤维素、乳酸反应，得到改性醋酸纤维素；
[0011]取改性醋酸纤维素、小麦面筋蛋白反应，得到纤维素
‑
蛋白聚合物；
[0012]取环氧大豆油、纤维素
‑
蛋白聚合物反应，得到生物基聚合物；
[0013](3)生物基降解塑料的制备：
[0014]取聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、生物基聚合物、生物基阻燃剂熔融共混，得到生物基降解塑料。
[0015]进一步的，所述步骤(1)包括以下步骤：取植酸、衣康酸加入丙酮，搅拌混合，加入过硫酸铵，60～100℃反应4～10h，洗涤、干燥，制得产物A；
[0016]取产物A，加入环氧氯丙烷、四甲基氯化铵，80～130℃反应1～5h，降温至30～60℃，加入氢氧化钠溶液，反应1～7h，洗涤、干燥，得到产物B；
[0017]取羽毛粉，加入尿素溶液，50～75℃浸泡24～27h，加入硫化钠溶液、十二烷基硫酸钠，搅拌反应30～60min，过滤，渗析，得到蛋白液；加入甘油、产物B，75～95℃搅拌，洗涤、干燥，制得生物基阻燃剂。
[0018]植酸与衣康酸中的碳碳双键反应，再利用环氧氯丙烷引入环氧基团，得到具有植酸、环氧官能团的产物B；利用羽毛粉角蛋白中的氨基酸与植酸间的静电作用，将产物B与角蛋白接枝，并利用甘油改善塑性；所制得的生物基阻燃剂具有较高的分子量，能够对基体材料PBAT、PLA共混体系进行增强增韧，改善磷系阻燃剂给基体带来的分散性差、力学性能下降等负面影响，并提高其阻燃性能的长久性。
[0019]进一步的，所述步骤(2)包括以下步骤：
[0020]取醋酸纤维素，加入乳酸，在氮气氛围中加热搅拌至熔融，加入氯化锡，在140～150℃温度下反应1～3h，得到改性醋酸纤维素；
[0021]取小麦面筋蛋白加入去离子水，搅拌60～80min进行分散，微波处理60～90s/以500W的超声频率处理8～10min，得到小麦面筋蛋白溶液；
[0022]取改性醋酸纤维素，加入1,4
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二氧六环，升温至50～65℃搅拌溶解，加入小麦面筋蛋白溶液，反应30～60min，清洗，干燥，得到纤维素
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蛋白聚合物；
[0023]取环氧大豆油、纤维素
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蛋白聚合物，加入1,4
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二氧六环，搅拌混合，加入三苯基膦，90～100℃温度下反应3～14h，得到生物基聚合物。
[0024]利用乳酸将醋酸纤维素酯化，能够提高其力学性能，并能够改善体系的耐水性、热稳定性，提高所制生物基聚合物与PBAT、PLA体系间的相容性，提高所制塑料的降解性能；小麦面筋蛋白具有良好的物理化学性能，将其与改性醋酸纤维素接枝，在提高降解性能的同时，能够提高体系的抗压、抗污染能力，分子结构中分子内和分子间氢键作用增强，体系的热学性能得到提高，具有较好的热传导性能；所制纤维素
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蛋白聚合物具有良好的力学性能、热稳定性；将环氧大豆油与纤维素
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蛋白聚合物反应，在保持良好柔韧性、耐磨性的同时，进一步提高体系的热稳定性；最终得到由醋酸纤维素、小麦面筋蛋白、环氧大豆油等组分制得的生物基聚合物，能够促进高质量少缺陷的多孔碳层形成，增强碳层隔绝热量、氧气的能力，改善体系的力学性能，所制生物基聚合物与生物基阻燃剂之间存在相互作用，能够减少体系在降解过程中可燃气体的释放，促进多孔膨胀碳层的形成，实现阻燃效果。
[0025]进一步的，所述步骤(3)包括以下步骤：
[0026]取聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、生物基聚合物、生物基阻燃剂，于60～80℃干燥8～12h，均匀混合物，加热熔融，于135～175℃温度下共混挤出，得到生物基降解塑料。
[0027]生物基聚合物、生物基阻燃剂的加入，能够促进PLA、PBAT组分间相界面的模糊，两相间的界面结合作用增强，能够有效提高相容性，共混物分散更加均匀，能够提高体系的综合力学性能，并促进体系阻燃性能的进一步提高。
[0028]进一步的，所述步骤(1)中生物基阻燃剂由以下重量组分制得：10～20份羽毛粉、1～2份甘油、80～100份产物B。
[0029]进一步的，所述步骤(1)中产物A由以下重量组分制得：3.0～3.3份植酸、1.0～1.3份衣康酸、0.006～0.010份过硫酸铵。
[0030]进一步的，所述步骤(1)中产物B由以下重量组分制得：10份产物A、5～6份产物B、90～100份环氧氯丙烷、3.0～3.3份四甲基氯化铵、8～10份氢氧化钠。
[0031]进一步的，所述步骤(2)中醋酸纤维素、乳酸、小麦面筋蛋白的质量比为(35～40):(18～30):(30～40)。
[0032]进一步的，所述步骤(2)中环氧大豆油、纤维素
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蛋白聚合物的质量比为(10～16):(50～80)。
[0033]进一步的，所述步骤(3)中生物基降解塑料由以下重量组分制得：60～80份聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、20～40份聚乳酸、0.2～1.4份生物基阻燃剂、6～12份生物基聚合物。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0035]1.本专利技术的改性全生物基PBAT生物降解塑料及其制备方法，通过在PBAT体系中增加PLA、生物基阻燃剂、生物基聚合物，能够促进PLA、PBAT组本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改性全生物基PBAT生物降解塑料的制备方法，其特征在于，包括以下制备工艺：(1)生物基阻燃剂的制备：取植酸、衣康酸反应，制得产物A；取产物A，依次与环氧氯丙烷、氢氧化钠反应，得到产物B；取羽毛粉，制备蛋白液，与甘油、产物B混合，制得生物基阻燃剂；(2)生物基聚合物的制备：取醋酸纤维素、乳酸反应，得到改性醋酸纤维素；取改性醋酸纤维素、小麦面筋蛋白反应，得到纤维素
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蛋白聚合物；取环氧大豆油、纤维素
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蛋白聚合物反应，得到生物基聚合物；(3)生物基降解塑料的制备：取聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、生物基聚合物、生物基阻燃剂熔融共混，得到生物基降解塑料。2.根据权利要求1所述的一种改性全生物基PBAT生物降解塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：取植酸、衣康酸加入丙酮，搅拌混合，加入过硫酸铵，60～100℃反应4～10h，洗涤、干燥，制得产物A；取产物A，加入环氧氯丙烷、四甲基氯化铵，80～130℃反应1～5h，降温至30～60℃，加入氢氧化钠溶液，反应1～7h，洗涤、干燥，得到产物B；取羽毛粉，加入尿素溶液，50～75℃浸泡24～27h，加入硫化钠溶液、十二烷基硫酸钠，搅拌反应30～60min，过滤，渗析，得到蛋白液；加入甘油、产物B，75～95℃搅拌，洗涤、干燥，制得生物基阻燃剂。3.根据权利要求1所述的一种改性全生物基PBAT生物降解塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下步骤：取醋酸纤维素，加入乳酸，在氮气氛围中加热搅拌至熔融，加入氯化锡，在140～150℃温度下反应1～3h，得到改性醋酸纤维素；取小麦面筋蛋白加入去离子水，搅拌60～80min进行分散，微波处理60～90s/以500W的超声频率处理8～10min，得到小麦面筋蛋白溶液；取改性醋酸纤维素，加入1,4
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二氧六环，升温至50～65℃搅拌溶解，加入小麦面筋蛋白溶液，反应30～60min，清洗，干燥，得到纤维素
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蛋白聚合物；取环氧大豆油、纤维素
【专利技术属性】
技术研发人员：向一民，钱长龙，张杰海，葛栋梁，杨旭，
申请(专利权)人：江苏玉宇环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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