一种PBAT全生物降解复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开PBAT全生物降解复合材料及其制备方法，本发明专利技术采用光敏剂、抗水解剂、复合生物酶、甲壳素等助剂，通过复合复配，使光降解、水降解、生物降解控制技术融为一体，有效控制材料的全生物降解性能，通过熔融共混挤出制得PBAT全生物降解复合材料。主要技术性能指标：密度1.25

【技术实现步骤摘要】
一种PBAT全生物降解复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物降解高分子新材料
，具体涉及一种PBAT全生物降解复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]PBAT是己二酸丁二醇酯(PBA)和对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有良好的延展性、断裂伸长率、耐热性和抗冲击性能，又具有优良的生物降解性。但普通的PBAT存在着成本过高、弯曲强度低、降解速度慢等缺陷，影响其大面积推广应用。
[0003]目前，市场销售的可降解塑料，基本上都是高分子材料添加玉米淀粉生产的。用粮食制造塑料只能是权宜之计，不是国家可持续发展的战略方向。
[0004]塑料产品在给人类生活带来方便的同时，也给生存环境带来了严重威胁。由于其主要以聚烯烃类的石油基塑料(如聚乙烯、聚丙烯等)为原料制备而成，而聚烯烃类产品降解时间很长，容易产生“白色污染”，严重破坏环境，危害人体健康；另外，来源于石油资源的塑料正面临石油枯竭，价格上涨等问题，同时，随着人类环境意识日益提高，如何处理塑料废弃物已成为全球关注的问题。在我国，随着对降解塑料理解的加深，已充分认识到这种材料及其产业对我国可持续发展的战略作用。可生物降解塑料的普及应用已是众望所归。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种PBAT全生物降解复合材料及其制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：以质量份计，所述复合材料原料包括以下组分：
[0007]作为上述专利技术的进一步优选，PBAT、PCL、PLA均选用吹膜级合成树脂。
[0008]作为上述专利技术的进一步优选，光敏剂选用硬脂酸铁，细度1
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3微米，纯度大于99％。
[0009]作为上述专利技术的进一步优选，抗水解剂选用聚碳化二亚胺。优选上海朗亿科技有限公司生产的产品，牌号为HrMax210，纯度大于99.99％，水分小于10ppm。
[0010]作为上述专利技术的进一步优选，复合生物酶选用果胶裂解酶、纤维素酶和蛋白酶复配，按重量比，复合配比0.5
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1.5:2
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4:0.5
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1.5，优选的复合配比为1:3:1。
[0011]作为上述专利技术的进一步优选，甲壳素纯度大于99％。
[0012]作为上述专利技术的进一步优选，增强剂选用碳酸钙和滑石粉，其细度大于1000目。
[0013]作为上述专利技术的进一步优选，防表面粘连剂选用硅酮母粒、超细二氧化硅、硅油中的至少一种。
[0014]上述PBAT全生物降解复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)首先将增强剂加入搅拌机进行表面处理，搅拌5
‑
20分钟；2)分别将光敏剂、抗水解剂、复合生物酶、甲壳素、防表面粘连剂加入到上述搅拌处理好的增强剂中，继续搅拌3
‑
10分钟；3)加入剩余材料，继续搅拌3
‑
5分钟；4)将上述搅拌好的物料送进双螺杆挤出机挤出造粒，温度控制90
‑
155℃，冷却、混合、检测、包装，即得PBAT全生物降解复合材料产成品。优选地，所述的表面处理为加入0.5
‑
1％铝酸酯搅拌。优选地，步骤1)和3)的搅拌速率分别为400
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600转/分钟。
[0015]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：1)本专利技术复合材料是无淀粉全生物降解塑料。2)采用熔融共混技术使PBAT、PCL、PLA成为均一体系，提高复合材料的刚性和综合性能，使其集优异的气体阻隔性、良好的生物相容性、优良的机械性能和出色的可降解性为一体。
3)采用光敏剂、水解剂、复合生物酶、甲壳素等助剂，通过复合复配，使光降解、水降解、生物降解控制技术融为一体，有效控制材料的全生物降解性能。4)通过步骤1)和2)的处理，提高复合生物酶、增强剂同PBAT\PCL\PLA的相容性。5)采用硅酮母粒、超细二氧化硅等能够有效降低小分子助剂析出，提高材料的焊接和印刷性能。6)制得的复合材料，180天的生物降解率大于90％。
[0016]本专利技术复合材料可用于制作购物袋、垃圾袋、快递包装袋、医药包装袋等包装产品。
具体实施方式
在以下各实施例中，材料为：PBAT金晖兆隆高新科技股份有限公司，产品牌号1908。PCL深圳光华伟业股份有限公司，产品型号800C。PLA浙江海正生物材料股份有限公司，产品牌号REVODE101。光敏剂为硬脂酸铁。抗水解剂，上海朗亿科技有限公司生产，牌号为HrMax210，是一种新型、环保抗水解剂，其有效成分为碳化二胺。复合生物酶包括果胶裂解酶、纤维素酶和蛋白酶，按重量，复合配比为1:3:1。果胶裂解酶生产厂家为江西百盈生物技术有限公司，产品种类为食品级。蛋白酶生产厂家为山东腾望化工有限公司，产品型号为食品级菠萝蛋白酶。纤维素酶生产厂家为夏盛(河南)生物科技有限公司，pH值4.0
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5.5。甲壳素，粒径小于5微米。增强剂为碳酸钙防表面粘连剂为硅酮母粒，厂家为浙江凯杰塑料科技有限公司牌号为KJ
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A01。
[0017]实施例11.配方
2.工艺1)首先将增强剂加入搅拌机，加入铝酸酯以进行表面处理，铝酸酯的加入量为0.5
‑
1％，搅拌20分钟；搅拌速率为500转/分。2)分别将光敏剂、抗水解剂、复合生物酶、甲壳素、防表面粘连剂加入到上述搅拌处理好的增强剂中，继续搅拌10分钟；3)加入剩余材料，继续搅拌5分钟；搅拌速率为500转/分。4)将上述搅拌好的物料送进双螺杆挤出机挤出造粒，温度控制一区90℃、二区120℃、三
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五区1450℃、六
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九区150℃、机头155℃，冷却、混合、检测、包装，即得PBAT全生物降解复合材料产成品。
[0018]实施例21.配方1.配方2.工艺1)首先将增强剂加入搅拌机，加入铝酸酯以进行表面处理，铝酸酯的加入量为0.5
‑
1％，搅拌20分钟；2)分别将光敏剂、抗水解剂、复合生物酶、甲壳素、防表面粘连剂加入到上述搅拌处理好的增强剂中，继续搅拌10分钟；
3)加入剩余材料，继续搅拌5分钟；4)将上述搅拌好的物料送进双螺杆挤出机挤出造粒，温度控制一区90℃、二区120℃、三
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五区1450℃、六
‑
九区150℃、机头155℃，，冷却、混合、检测、包装，即得PBAT全生物降解复合材料产成品。
[0019]实施例31.配方2.工艺1)首先将增强剂加入搅拌机，加入铝酸酯以进行表面处理，铝酸酯的加入量为0.5
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1％，搅拌20分钟；2)分别将光敏剂、抗水解剂、复合生物酶、甲壳素、防表面粘连剂加入到上述搅拌处理好的增强剂中，继续搅拌10分钟；3)加入剩余材料，继续搅拌5分钟；4)将上述搅拌好的物料送进双螺杆挤出机挤出造粒，温度控制一区90℃、二区120℃、三
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：以质量份计，所述复合材料原料包括以下组分：2.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述PBAT、PCL、PLA均为吹膜级合成树脂。3.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述光敏剂为硬脂酸铁、二茂铁、二苯甲酮中的一种。4.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述抗水解剂为聚碳化二亚胺。5.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述复合生物酶包括果胶裂解酶、纤维素酶和蛋白酶，复合配比为0.5
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1.5:2
‑
4:0.5
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1.5。6.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述甲壳素粒径小于5微米。7.根据权利要求1所述的一种PBAT全生物降解复合材料，其特征在于：所述增强剂为碳酸钙、滑石粉中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勤宽，吴方静，吴方鑫，
申请(专利权)人：宁夏易兴新材料发展有限公司，
类型：发明
国别省市：