一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料及其制备方法，该材料是将PLA和PBAT熔融共混后进行三段式冻融处理；其中，冻融液采用冻融液为含有20％

【技术实现步骤摘要】
一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料及其制备方法

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[0001]本专利技术属于聚乳酸改性领域，更具体地，设计一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]目前使用的可降解塑料主要有PLA(聚乳酸)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)等。其中，PBAT具有很好的韧性和成膜性，但是其拉伸强度和弯曲强度都较差，其高昂的价格也限制了其应用。所以需要采用一些方法来进行改性，来改善PBAT的局限性。聚乳酸作为另外一种新型可降解材料，具有良好的生物相容性、生物可降解性等优点，将其和PBAT进行共混得到具有PLA/PBAT的复合材料，可以改善一些各自存在的一些问题，并且也可以进一步地控制成本。再加入一些物理和化学的改性手段，获得一种结晶度低的PLA/PBAT可降解生物材料，并且具备更优的生物降解性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供的是一种PLA/PBAT改性材料，在降低成本的基础上，改善PLA以及PBAT各自存在的一些性质上的缺陷。并且通过对材料进行物理化学的处理，降低了PLA/PBAT的结晶度，可以更快速的在土壤中进行降解，减少生物降解周期。
[0004]本专利技术的目的是通过以下方式实现的：
[0005]一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料，该材料是将PLA和PBAT熔融共混后进行三段式冻融处理；其中，冻融液采用冻融液为含有20％
‑
30％甘油的三(羟甲基)氨基甲烷，PLA和PBAT重量比例为1
‑/>3：1
‑
3。优选PLA和PBAT重量比例为1
‑
2：1
‑
2。
[0006]优选地，所述的PLA和PBAT熔融共混是将PLA和PBAT利用无水乙醇清洗后，在80℃下干燥6
‑
8h，挤出造粒，温度控制在180℃，转速为220rpm，将所得的复合材料继续在无水乙醇中清洗，烘干。
[0007]优选地，所述的三段式冻融处理是将熔融共混后得到的材料与冻融液混匀后，依次在液氮、
‑
80℃、室温条件下放置，每阶段放置30min。
[0008]优选地，所述的三段式冻融处理是将熔融共混后的PLA/PBAT复合材料粉碎至100目，取复合材料粉末放置在含有20％
‑
30％甘油的三(羟甲基)氨基甲烷冻融液中混匀，将混匀的复合材料放置液氮中30min，取出迅速放置在
‑
80℃条件下冷冻30min，然后取出放置在室温30min；重复操作2
‑
3次，冻融结束，用水清洗至pH中性，烘干，压片。
[0009]优选地，所述的(三(羟甲基)氨基甲烷浓度为100mM。
[0010]优选地，所述的每1g复合材料粉末使用冻融液10
‑
15mL。
[0011]一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0012](1)PLA和PBAT熔融共混
[0013]将PLA和PBAT利用无水乙醇清洗后，在80℃下干燥6
‑
8h，挤出造粒，温度控制在180℃，转速为220rpm，将所得的复合材料继续在无水乙醇中清洗，烘干。
[0014](2)PLA/PBAT复合材料“三段式”冻融处理
[0015]将融共混后的PLA/PBAT复合材料粉碎至100目，取复合材料粉末放置在含有20％
‑
30％甘油的三(羟甲基)氨基甲烷冻融液中混匀，将混匀的复合材料放置液氮中30min，取出迅速放置在
‑
80℃条件下冷冻30min，然后取出放置在室温30min；重复操作2
‑
3次，冻融结束，用水清洗至pH中性，烘干，压片。
[0016]与现有技术比较本专利技术的有益效果：
[0017]1、通过将PLA和PBAT共混得到的可降解材料，可以一定程度地改善各自存在缺陷；
[0018]2、将制备得到的复合材料进行“三段式”冻融处理，可以最大限度地降低复合材料的结晶度；
[0019]3、利用Tris作为冻融液可以避免强碱对材料带来的伤害；
[0020]4、在冻融液中加入甘油作为保护剂，可以保护在冻融过程中对材料的关键基团的损伤。
具体实施方式
[0021]以下通过具体实施例对本专利技术进行进一步解释说明:
[0022]实施例一：
[0023]1、PLA和PBAT熔融共混
[0024]首先将30重量份的PLA和30重量份PBAT利用无水乙醇清洗三遍，在80℃的恒温干燥箱中干燥8h，使其充分干燥。使用双螺旋杆挤出机挤出造粒，温度控制在180℃，转速威220rpm。将所得的复合材料继续在无水乙醇中清洗三遍，相同条件下烘干备用。
[0025]2、PLA/PBAT复合材料“三段式”冻融处理
[0026]将PLA/PBAT复合材料进行粉碎，筛选出100目的复合材料粉末。取1g复合材料粉末放置在15mL含有20％甘油的100mM Tris(三(羟甲基)氨基甲烷)冻融液中。将混匀的复合材料放置在液氮中30min，然后迅速放置在
‑
80℃冰箱中30min，然后取出放置在室温30min。重复操作3次。冻融结束后，用蒸馏水清洗至pH中性，烘干备用。
[0027]3、复合材料的生物降解实验
[0028]将处理完的PLA/PBAT复合材料压制成薄片，烘干，掩埋深度为20cm。降解周期为90d，每隔30d回收一次材料，烘干，称取全部重量。
[0029]实施例二：
[0030]1、PLA和PBAT熔融共混
[0031]首先将20重量份的PLA和10重量份PBAT利用无水乙醇清洗三遍，在80℃的恒温干燥箱中干燥8h，使其充分干燥。使用双螺旋杆挤出机挤出造粒，温度控制在180℃，转速威220rpm。将所得的复合材料继续在无水乙醇中清洗三遍，相同条件下烘干备用。
[0032]2、PLA/PBAT复合材料“三段式”冻融处理
[0033]将PLA/PBAT复合材料进行粉碎，筛选出100目的复合材料粉末。取1g复合材料粉末放置在12mL含有25％甘油的100mM Tris(三(羟甲基)氨基甲烷)冻融液中。将混匀的复合材料放置在液氮中30min，然后迅速放置在
‑
80℃冰箱中30min，然后取出放置在室温30min。重复操作3次。冻融结束后，用蒸馏水清洗至pH中性，烘干备用。
[0034]3、复合材料的生物降解实验
[0035]将处理完的PLA/PBAT复合材料压制成薄片，烘干，掩埋深度为20cm。降解周期为90d，每隔30d回收一次材料，烘干，称取全部重量。
[0036]实施例三：
[0037]1、PLA和PBAT熔融共混
[0038]首先将10重量份的PLA和15重量份PBAT利用无水乙醇清洗三遍，在80℃的恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料，其特征在于该材料是将PLA和PBAT熔融共混后进行三段式冻融处理；其中，冻融处理采用冻融液为含有20％
‑
30％甘油的三(羟甲基)氨基甲烷，PLA和PBAT重量比例为1
‑
3：1
‑
3。2.根据权利要求1所述的低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料，其特征在于所述的PLA和PBAT熔融共混是将PLA和PBAT利用无水乙醇清洗后，在80℃下干燥6
‑
8h，挤出造粒，温度控制在180℃，转速为220rpm，将所得的复合材料继续在无水乙醇中清洗，烘干。3.根据权利要求1所述的低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料，其特征在于所述的三段式冻融处理是将熔融共混后得到的材料与冻融液混匀后，依次在液氮、
‑
80℃、室温条件下放置，每阶段放置30min。4.根据权利要求1所述的低结晶度快速降解PLA/PBAT复合材料，其特征在于所述的三段式冻融处理是将熔融共混后的PLA/PBAT复合材料粉碎至100目，取复合材料粉末放置在含有20％
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30％甘油的三(羟甲基)氨基甲烷冻融液中混匀，将混匀的复合材料放置液氮中30min，取出迅速放置在
‑
80℃条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舜，付永前，卢明聪，
申请(专利权)人：浙江金晟环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：