一种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一种全生物降解复合材料及其制备方法。该制备方法包括步骤：将PBAT与贝壳粉混合并搅拌，得到混合料；将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条、冷却、切粒、干燥，得到PBAT/贝壳粉复合母粒；将所述PBAT/贝壳粉复合母粒进行注塑处理，得到PBAT/贝壳粉复合材料。本发明专利技术以天然贝壳为原料，制备PBAT/贝壳粉复合材料，在提高PBAT基体的模量，硬度的同时，利用贝壳粉低廉的价格，降低PBAT类产品的使用成本。本发明专利技术PBAT/贝壳粉复合材料各组分均来源于生物质，属完全可生物降解塑料。属完全可生物降解塑料。

【技术实现步骤摘要】
一种全生物降解复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，尤其涉及一种低成本、高硬度的PBAT/贝壳粉全生物降解复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)是一种可完全生物降解的脂肪族
‑
芳香族共聚酯，其具有良好的亲水性、力学性能、加工性能和良好的生物相容性，是理想的绿色环保材料。可在食品包装工业、垃圾袋、购物袋、保鲜膜等领域取代非生物降解聚合物。但PBAT仍存在硬度低、弹性模量较小，薄膜或包装制品的刚度不够，易于破损等缺点；且PBAT的成本较高，难以实现大范围的应用。
[0003]为改善PBAT的缺陷，研发性能优异，成本低廉的可降解复合材料成为当前研究PBAT的热点问题之一。目前研究的热点有通过PBAT与其他可降解聚合物形成复合体系，如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或热塑性淀粉(TPS)等，但该类复合体系的成本较高；另一方面或要采用蒙脱土(MMT)、碳酸钙等无机粒子改善基体的力学强度，但该类材料为天然矿物质，具有生物不相容性。
[0004]因此，现有技术仍有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种低成本、高硬度的PBAT/贝壳粉全生物降解复合材料及其制备方法，旨在解决现有PBAT与其他可降解聚合物形成的复合体系存在成本较高，或采用蒙脱土、碳酸钙等无机粒子导致生物不相容的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其中，包括步骤：
[0008]将PBAT与贝壳粉混合并搅拌，得到混合料；
[0009]将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条、冷却、切粒、干燥，得到PBAT/贝壳粉复合母粒；
[0010]将所述PBAT/贝壳粉复合母粒进行注塑处理，得到PBAT/贝壳粉复合材料。
[0011]本专利技术以天然贝壳(如牡蛎贝壳等)为原料，制备PBAT/贝壳粉复合材料，在提高PBAT基体的模量，硬度的同时，利用贝壳粉低廉的价格，降低PBAT类产品的使用成本。本专利技术PBAT/贝壳粉复合材料各组分均来源于生物质，属完全可生物降解塑料。
[0012]可选地，所述将PBAT与贝壳粉混合并搅拌的步骤，具体包括：将PBAT与贝壳粉加入混合机中，并搅拌混匀。
[0013]可选地，所述搅拌混匀的时间为20
‑
30分钟。
[0014]可选地，所述PBAT与贝壳粉按照质量比100：(10
‑
50)进行混合。
[0015]可选地，将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条的步骤，具体包括：将所述混合料置于双螺杆挤出机中，进行熔融共混，然后挤出成条。
[0016]可选地，双螺杆挤出机的螺杆转速为13
‑
15转/分钟，喂料机转速为4
‑
6转/分钟，挤出温度为110
‑
130℃。
[0017]可选地，使用循环水进行冷却，使用切粒机进行切粒，放入鼓风烘箱进行烘干。
[0018]可选地，将所述PBAT/贝壳粉复合母粒进行注塑处理的步骤，具体包括：将所述PBAT/贝壳粉复合母粒加入注塑机中进行注塑处理。
[0019]可选地，所述注塑机进料口温度为110℃，所述注塑机螺杆温度为110
‑
145℃。
[0020]一种PBAT/贝壳粉复合材料，其中，采用本专利技术所述的PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法制备得到。
[0021]本专利技术中，首次选用纯天然生物质材料贝壳粉对PBAT进行改性，制备出了PBAT/贝壳粉复合材料。材料中贝壳粉质量含量可达50份以上。在提高了材料的硬度、模量的基础上降低了产品的成本，且同时具有较好的加工性能和应用性能。有利于PBAT材料的大规模市场推广。本专利技术PBAT/贝壳粉复合材料各组分均来源于生物质，属完全可生物降解塑料。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供一种低成本、高硬度的PBAT/贝壳粉全生物降解复合材料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]贝壳是一种天然易取得的生物材料。中国贝类产量居世界第一，每年都有超过1000万吨的贝类进入市场。随之产生的大量贝壳被当成垃圾堆放在垃圾场或直接倒入海中。贝壳粉的合理利用可实现废物资源化。
[0024]基于此，本专利技术实施例提供一种PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其中，包括步骤：
[0025]将PBAT与贝壳粉混合并搅拌，得到混合料；
[0026]将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条、冷却、切粒、干燥，得到PBAT/贝壳粉复合母粒；
[0027]将所述PBAT/贝壳粉复合母粒进行注塑处理，得到PBAT/贝壳粉复合材料。
[0028]本实施例以天然贝壳(如牡蛎贝壳等)为原料，制备PBAT/贝壳粉复合材料，在提高PBAT基体的模量，硬度的同时，利用贝壳粉低廉的价格，降低PBAT类产品的使用成本。本实施例PBAT/贝壳粉复合材料各组分均来源于生物质，属完全可生物降解塑料。
[0029]具体地，本实施例具有以下技术优势：
[0030]1、本实施例制备的PBAT/贝壳粉复合材料与纯热塑性PBAT相比，具有良好的综合性能，如较高的硬度、模量等。可在通用塑料的应用领域，如包装材料、一次性餐具、园艺用品、电子产品等广泛应用；
[0031]2、本实施例首先预混配料，然后熔融共混，接着冷却切粒，最后注塑成型，制得PBAT/贝壳粉复合材料。本实施例制备的PBAT/贝壳粉复合材料具有良好的加工性，可像通用热塑性塑料一样，通过挤出，注塑等方法加工成型；
[0032]3、本实施例PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，工艺简单，易于控制。可采用通用的塑料加工设备，节省投资；
[0033]4、本实施例PBAT/贝壳粉复合材料各组分均来源于生物质，属完全可生物降解塑
料，不会造成环境污染，可彻底解决“白色污染”问题。
[0034]在一种实施方式中，所述将PBAT与贝壳粉混合并搅拌的步骤，具体包括：将PBAT与贝壳粉加入高速混合机中，并搅拌混匀。即采用高速混合机将PBAT与贝壳粉混合均匀。
[0035]在一种实施方式中，所述搅拌混匀的时间为20
‑
30分钟。即在高速混合机中搅拌混匀20
‑
30分钟。
[0036]在一种实施方式中，所述PBAT原料为经烘干处理的PBAT原料，目的是去除水分。其中，烘干时间可以为1
‑
3h(如2h)，烘干温度可以为60
‑
80℃(如70℃)。
[0037]在一种实施方式中，所述PBAT与贝壳粉按照质量比100：(10
‑
50)进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：将PBAT与贝壳粉混合并搅拌，得到混合料；将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条、冷却、切粒、干燥，得到PBAT/贝壳粉复合母粒；将所述PBAT/贝壳粉复合母粒进行注塑处理，得到PBAT/贝壳粉复合材料。2.根据权利要求1所述的PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其特征在于，所述将PBAT与贝壳粉混合并搅拌的步骤，具体包括：将PBAT与贝壳粉加入混合机中，并搅拌混匀。3.根据权利要求2所述的PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌混匀的时间为20
‑
30分钟。4.根据权利要求1所述的PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其特征在于，所述PBAT与贝壳粉按照质量比100：(10
‑
50)进行混合。5.根据权利要求1所述的PBAT/贝壳粉复合材料的制备方法，其特征在于，将所述混合料依次进行熔融共混、挤出成条的步骤，具体包括：将所述混合料置于双螺杆挤出机中，进行熔融共混，然后挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，韦佳程，武佳涛，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：