一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法技术

本发明专利技术公开一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，包括以下步骤：(1)将黄芩粗品和乙醇水溶液混合，搅拌提取，得到黄芩提取物；(2)将PLA、增塑剂和黄芩提取物进行共混，得到黄芩提取物改性PLA共混样品；再将黄芩提取物改性PLA共混样品压制成膜，得到改性PLA塑料。本发明专利技术创造性的选取黄芩提取物为抗氧剂，将其用于PLA基体中，提高了PLA的热氧化稳定性，减缓了PLA制品的热氧老化，对PLA制品的抗氧化性能有明显提升。本发明专利技术选用黄芩提取物为天然抗氧剂，绿色无污染，符合绿色环保理念，并且具有提取步骤简单、易操作的优点，应用前景广阔。用前景广阔。用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法


[0001]本专利技术涉及可降解塑料抗氧化改性领域，具体地说是涉及一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法。

技术介绍

[0002]可降解塑料聚乳酸(PLA)被广泛应用于日常生活中，其在制造、加工和使用的过程中，会面临各式各样的复杂环境，诸如强酸环境、强碱环境、高温有氧环境等。其中，高温有氧环境会使其产生老化、褪色、变质等现象，使PLA制品的各项性能降低，因此对PLA进行抗氧化改性是很有必要的。
[0003]目前主要有两类抗氧剂用于聚合物改性，分别为工业合成抗氧剂和天然抗氧剂。工业合成抗氧剂抗氧效果较好，但其存在危害健康、危害环境的潜在问题。从绿色环保角度考虑，天然抗氧剂更加符合绿色环保理念，而且也有较好的抗氧化作用，具有优异的应用价值和市场前景。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，该方法先提取获得黄芩提取物，然后将其加入到聚乳酸(PLA)基体中，提高了PLA的热氧化稳定性，减缓了PLA制品的热氧老化。
[0005]本专利技术所采用的技术解决方案是：
[0006]一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，包括以下步骤：
[0007](1)制备黄芩提取物
[0008]将黄芩粗品和乙醇水溶液混合，搅拌提取，得到黄芩提取物；
[0009](2)制备改性PLA塑料
[0010]将PLA、增塑剂和黄芩提取物进行共混，得到黄芩提取物改性PLA共混样品；
[0011]再将黄芩提取物改性PLA共混样品压制成膜，得到改性PLA塑料。
[0012]优选的，步骤(1)中：乙醇水溶液的质量百分比浓度为50％，黄芩粗品和乙醇水溶液的固液比为(0.5
‑
2):(2
‑
20)，即黄芩粗品质量和乙醇水溶液的体积比。更加优选，黄芩粗品和乙醇水溶液的固液比为1:10。
[0013]优选的，步骤(1)中：采用乙醇回流方法进行提取，提取完之后所得黄芩提取液，再依次进行抽滤、旋蒸、烘干，得到黄芩提取物。
[0014]优选的，步骤(1)中：在85℃条件下进行提取，提取1
‑
4次，一次0.5
‑
3h。更加优选，一次1h，提取3次。
[0015]优选的，步骤(2)中：通过转矩流变仪进行共混，转矩流变仪温度设置为160
‑
200℃，转速设置为10
‑
40rpm。
[0016]优选的，将PLA和增塑剂依次加入转矩流变仪，其中增塑剂含量为10
‑
30wt％，更加优选20wt％；待0.5
‑
5分钟后加入黄芩提取物，然后转5
‑
20分钟后取出，得到黄芩提取物改
性PLA共混样品。更加优选，待1分钟后加入黄芩提取物，然后转10分钟后取出。
[0017]优选的，黄芩提取物改性PLA共混样品中黄芩提取物的含量为0.1
‑
4wt％。
[0018]优选的，所述转矩流变仪温度设置为160
‑
200℃，更加优选180℃；转速设置为10
‑
40rpm，更加优选20rpm。
[0019]优选的，步骤(2)中：所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)。
[0020]优选的，步骤(2)中：将黄芩提取物改性PLA共混样品放入平板硫化机的模具中，温度设置为160
‑
200℃，更加优选180℃；压力设置为10
‑
25MPa，更加优选10MPa；控制排气1
‑
5次，热压3
‑
10分钟，更加优选排气3次，热压5分钟。
[0021]对上述方法所制得的改性PLA塑料样品进行抗氧化能力表征测试，包括以下步骤：
[0022]样品先在氮气氛围完成第一次升温，以消除热历史，降温到室温之后，进行第二次升温阶段，此时气体环境为氧气，一直升温到氧化放热峰出现时所对应的温度。
[0023]第一次升温阶段在氮气氛围进行，从室温以5
‑
20℃/min的速率升至160
‑
200℃；完成第一次升温后，在160
‑
200℃恒温2
‑
6分钟。再以5
‑
20℃/min的速率降至室温。第二次升温阶段在氧气氛围进行，先在室温吹扫样品2
‑
6分钟，然后从室温以5
‑
20℃/min的速率升至300
‑
350℃，观察首次氧化放热峰出现时所对应的温度，得到OOT测试数据。
[0024]优选的，所述第一次升温阶段，从室温以10℃/min的速率升至180℃。
[0025]优选的，完成第一次升温后，在180℃恒温5分钟。
[0026]优选的，恒温后再以10℃/min的速率降至室温。
[0027]优选的，所述第二次升温阶段，先在室温吹扫样品5分钟，之后从室温以10℃/min的速率升至320℃。
[0028]本专利技术的有益技术效果是：
[0029]本专利技术创造性的选取黄芩提取物为抗氧剂，将其用于PLA基体中，提高了PLA的热氧化稳定性，减缓了PLA制品的热氧老化，对PLA制品的抗氧化性能有明显提升。
[0030]本专利技术通过对黄芩提取步骤及条件，制备改性PLA塑料的共混物用量配比，共混温度与转速条件等的选取，进一步提升了改性PLA塑料制品的抗氧化性能，而且改性PLA塑料制品的透气性能和可降解性能均比较优异。
[0031]本专利技术选用黄芩提取物为天然抗氧剂，绿色无污染，符合绿色环保理念，并且具有提取步骤简单、易操作的优点，应用前景广阔。
附图说明
[0032]图1为本专利技术中所得到天然抗氧剂黄芩提取物的质谱图；
[0033]图2为本专利技术中DPPH自由基清除率示意图；
[0034]图3为本专利技术中所制得天然抗氧剂黄芩提取物改性PLA样品的OOT图；
[0035]图4示出天然抗氧剂黄芩提取物改性前后所得PLA样品的降解失重率；
[0036]图5为本专利技术中天然抗氧剂黄芩提取物改性PLA前后的酶降解表面形貌图；
[0037]图6为本专利技术中天然抗氧剂黄芩提取物改性PLA前后的酶降解微观形貌图；
[0038]图7为本专利技术中天然抗氧剂黄芩提取物改性PLA前后的水蒸气透过量图；
[0039]图8示出天然抗氧剂黄芩提取物改性前后所得PLA样品的透水性。
具体实施方式
[0040]酚类抗氧剂能够对聚合物制品进行有效抗氧化改性，是应用最为广泛、用量最大的抗氧化剂，其作用机理为：在聚合物热氧化过程中，聚合物分子中的碳氢键会发生均裂，生成自由基，酚类抗氧剂为氧化过程中产生的活性自由基提供氢，从而实现氧化降解过程中自由基的猝灭，使氧化反应终止，大大延缓塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)制备黄芩提取物将黄芩粗品和乙醇水溶液混合，搅拌提取，得到黄芩提取物；(2)制备改性PLA塑料将PLA、增塑剂和黄芩提取物进行共混，得到黄芩提取物改性PLA共混样品；再将黄芩提取物改性PLA共混样品压制成膜，得到改性PLA塑料。2.根据权利要求1所述的一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，其特征在于，步骤(1)中：乙醇水溶液的质量百分比浓度为50％，黄芩粗品和乙醇水溶液的固液比为(0.5
‑
2):(2
‑
20)。3.根据权利要求1所述的一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，其特征在于，步骤(1)中：采用乙醇回流方法进行提取，提取完之后所得黄芩提取液，再依次进行抽滤、旋蒸、烘干，得到黄芩提取物。4.根据权利要求1所述的一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，其特征在于，步骤(1)中：在85℃条件下进行提取，提取1
‑
4次，一次0.5
‑
3h。5.根据权利要求1所述的一种利用植物提取物对可降解塑料进行抗氧化改性的方法，其特征在于，步骤(2)中：通过转矩流变仪进行共混，转矩流变仪温度设置为160
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200℃，转速设置为10
‑
40rpm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：程桂青，张婕，于青，王忠卫，侯计金，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：