一种改性海洋生物质复合材料制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，包括以下步骤：按重量份，将改性海洋生物质30

【技术实现步骤摘要】
一种改性海洋生物质复合材料制备工艺


[0001]本专利技术涉及海洋生物质复合材料制备
，具体属于一种改性海洋生物质复合材料制备工艺。

技术介绍

[0002]甲壳素、壳聚糖、纤维素等海洋生物质材料具有清洁环保、成本低廉、可海水降解等优点，可快速规模化替代不可降解塑料产品，用于海水可降解的仿生海钓鱼饵，高透明度、高坚韧度、强耐磨性海水可降解的渔网，海洋水文水质气象自动观测站用海洋浮标壳体等产品，形成海洋资源的特色产业。而由于海洋生物质材料的力学性能较差，且无法单独使用，因此，需要对海洋生物质材料进行改性，并添加辅助材料，以提高海洋生物质材料的力学性能，同时使复合材料具有可降解性，以用于海洋渔业产品等，避免污染。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，克服了现有技术的不足，提高了海洋生物质材料的力学性能和可降解性能。
[0004]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0005]一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，包括以下步骤：按重量份，将改性海洋生物质30
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40份溶解于100份的水中，然后搅拌加入改性淀粉8
‑
12份、二氨基庚二酸0.5
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1份搅拌混合均匀，然后加入脱水缩合催化剂，进行脱水缩合反应，反应结束后，得到糊状材料，经脱水干燥后，得到改性海洋生物质复合材料。
[0006]进一步，所述改性海洋生物质为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备方法，，包括以下步骤：r/>[0007]S1，将高分子壳聚糖使用强碱溶液进行脱乙酰处理，得到脱乙酰壳聚糖；
[0008]S2，按重量份将10份脱乙酰壳聚糖溶于15份含月桂氨基丙酸钠12wt％的水溶液中，然后加入0.18份醋酸铕、0.04份乙酸钴搅拌溶解，加热至85℃，密闭保温反应12h，得到产物溶液，通过减压蒸馏，将产物溶液内的溶剂蒸干，得到改性壳聚糖。
[0009]进一步，脱乙酰处理方法为：将高分子壳聚糖溶于4wt％的醋酸水溶液内，形成高分子壳聚糖饱和溶液，然后向高分子壳聚糖饱和溶液内搅拌加入强碱溶液，至pH＝12，然后密闭保温反应20h；反应结束后，用稀酸中和至pH＝7，减压蒸馏至出现大量絮状沉淀，过滤，洗涤数次后，干燥，得到脱乙酰壳聚糖。
[0010]进一步，洗涤方法为：加水稀释，减压蒸馏至出现大量絮状沉淀，然后过滤。
[0011]进一步，所述强碱溶液为含碱源40wt％、氯化锂1.5wt％的水溶液。
[0012]进一步，所述的碱源为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0013]进一步，所述改性淀粉的制备方法为：将淀粉与水混合均匀，形成淀粉含量为20
‑
25wt％的淀粉乳，然后向淀粉乳内加入3wt％的氢氧化钠溶液，搅拌混合均匀，在35
‑
45℃下保温反应10
‑
15h，然后加入1
‑
2wt％的柠檬酸，并使用氢氧化钠溶液调节pH至10
‑
11，继续保
温反应8
‑
10h，反应结束后，过滤，漂洗，得到改性淀粉。
[0014]进一步，所述淀粉为玉米淀粉或土豆淀粉。
[0015]进一步，所述脱水缩合催化剂为杂多酸。
[0016]本专利技术与现有技术相比较，本专利技术的实施效果如下：
[0017]本专利技术通过二氨基庚二酸与改性淀粉和改性壳聚糖进行复合，通过氨基与羧基和羟基的复合，使复合材料内各分子间形成可降解的酯基和酰胺键，从而使该改性海洋生物质复合材料能够得到快速降解；同时本专利技术通过柠檬酸对降解的淀粉进行改性，使淀粉分解形成的小分子物质能够与柠檬酸进行反应，避免了小分子的重新结合，同时淀粉分解后的小分子与柠檬酸反应后，减少了改性淀粉内的官能团数量，从而使改性淀粉与改性壳聚糖、二氨基庚二酸反应时避免形成大的交联体系，从而使改性海洋生物质复合材料的拉伸性能得到了提高。此外，本专利技术的复合材料含有大量的海洋生物质材料，同时改性海洋生物质复合材料使用的改性壳聚糖内含有配位离子铕和钴，使该改性海洋生物质复合材料在海水中的降解速度得到了显著的提高。
具体实施方式
[0018]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0019]将高分子壳聚糖溶于4wt％的醋酸水溶液内，形成高分子壳聚糖饱和溶液，然后向高分子壳聚糖饱和溶液内搅拌加入强碱溶液，至pH＝12，所述强碱溶液为含氢氧化钠或氢氧化钾40wt％、氯化锂1.5wt％的水溶液，然后密闭保温反应20h；反应结束后，用稀酸中和至pH＝7，减压蒸馏至出现大量絮状沉淀，过滤，洗涤数次后，干燥，得到脱乙酰壳聚糖，洗涤方法为：加水稀释，减压蒸馏至出现大量絮状沉淀，然后过滤。将10份脱乙酰壳聚糖溶于15份含月桂氨基丙酸钠12wt％的水溶液中，然后加入0.18份醋酸铕、0.04份乙酸钴搅拌溶解，加热至85℃，密闭保温反应12h，得到产物溶液，通过减压蒸馏，将产物溶液内的溶剂蒸干，得到改性壳聚糖，该改性壳聚糖在25℃的水中的溶解度为63.1，水溶液粘度：831Pa
·
S，静置72h后测试表层溶液粘度为826Pa
·
S；30g该改性海洋生物质材料在100g 25℃的水中溶解时间为16min。
[0020]实施例1
[0021]将土豆淀粉与水混合均匀，形成淀粉含量为20wt％的淀粉乳，然后向淀粉乳内加入3wt％的氢氧化钠溶液，搅拌混合均匀，在35℃下保温反应10h，然后加入1wt％的柠檬酸，并使用氢氧化钠溶液调节pH至8，继续保温反应8h，反应结束后，过滤，漂洗，得到改性淀粉。
[0022]将改性壳聚糖30kg溶解于100kg的水中，然后搅拌加入改性淀粉8kg、二氨基庚二酸0.5kg搅拌混合均匀，然后加入脱水缩合催化剂磷钨酸，进行脱水缩合反应，反应结束后，得到糊状材料，经脱水干燥后，得到改性海洋生物质复合材料。该复合材料在23℃、50％RH、100mm/min的拉伸条件下的拉伸强度为1.16MPa，断裂伸长率为57％，尺寸为1cm*1cm*1cm的复合材料在25℃海水环境下完全降解时间为26天。
[0023]实施例2
[0024]将玉米淀粉与水混合均匀，形成淀粉含量为25wt％的淀粉乳，然后向淀粉乳内加入3wt％的氢氧化钠溶液，搅拌混合均匀，在45℃下保温反应15h，然后加入2wt％的柠檬酸，并使用氢氧化钠溶液调节pH至11，继续保温反应10h，反应结束后，过滤，漂洗，得到改性淀粉。
[0025]将改性壳聚糖40kg溶解于100kg的水中，然后搅拌加入改性淀粉12kg、二氨基庚二酸1kg搅拌混合均匀，然后加入脱水缩合催化剂磷钨酸，进行脱水缩合反应，反应结束后，得到糊状材料，经脱水干燥后，得到改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：按重量份，将改性海洋生物质30
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40份溶解于100份的水中，然后搅拌加入改性淀粉8
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12份、二氨基庚二酸0.5
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1份搅拌混合均匀，然后加入脱水缩合催化剂，进行脱水缩合反应，反应结束后，得到糊状材料，经脱水干燥后，得到改性海洋生物质复合材料。2.根据权利要求1所述的一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，其特征在于，所述改性海洋生物质为改性壳聚糖。3.根据权利要求1所述的一种改性海洋生物质复合材料制备工艺，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法为：将淀粉与水混合均匀，形成淀粉含量为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：马奎，李雨含，马国栋，
申请(专利权)人：界首市欧思润体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：