生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法。本发明专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N

【技术实现步骤摘要】
生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种生物降解热塑性材料、制品及其制备方法，特别涉及一种生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法，属于生物降解聚合物材料及制品领域。

技术介绍

[0002]随着材料科学的进步，对于材料的要求不只体现在需要材料具有良好的性能，更要求材料具有良好的环保属性。目前所使用的传统高分子材料大部分来源于石油化工行业，虽然性能较好，大多难以环境降解，使用后遗留物对环境造成长期污染。生物降解合成聚合物成为重要的应用方向，但是它们往往成本高，影响其广泛的应用和推广。生物质材料，比如淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料，来源于天然，是地球上的可再生资源，价廉丰富，可以完全生物降解，但往往分子内和分子间存在大量氢键，往往难以热熔成型为可应用的制品。采用生物质材料与生物降解合成聚合物复合为可热塑成型的生物降解共混复合材料，是生物降解材料发展的重要方向，但是实现高性能和低成本是一直努力的方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种能够生物降解、力学性能优异、制备方法简便易行的生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案是：生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N
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甲基吗啉
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N
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氧化物的总量10％～50％。
[0005]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述生物降解合成聚合物的熔点须≤140℃。
[0006]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的生物质材料，可以是淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料中之一种或一种以上。
[0007]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的淀粉材料，可以是稻米、小麦、玉米、高粱、薯类中之一种或一种以上。
[0008]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中生物质材料与N
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甲基吗啉
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N
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氧化物之质量比以4∶1～1∶2为宜。
[0009]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合制品采用热塑加工成型。
[0010]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，可以是：依次包括以下步骤：
[0011](1)将生物降解合成聚合物、生物质材料、N
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甲基吗啉
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N
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氧化物液体混合；
[0012](2)采用螺杆挤出机熔融混合，挤出成为生物降解生物质热塑共混复合材料或者挤出成为生物降解生物质热塑共混复合制品。
[0013]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，也可以是：依次包括以下步骤：
[0014](1)将生物质材料与N
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甲基吗啉
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N
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氧化物液体混合；
[0015](2)与生物降解合成聚合物颗粒固态混合；
[0016](3)采用螺杆挤出机熔融混合，挤出成为生物降解生物质热塑共混复合材料或者挤出成为生物降解生物质热塑共混复合制品。
[0017]对于本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，所述N
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甲基吗啉
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N
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氧化物液体中N
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甲基吗啉
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N
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氧化物含量须≥75％。
[0018]对于本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，螺杆挤出机熔融混合温度≤140℃，热塑成型温度≤140℃。
[0019]本专利技术生物质热塑性材料、制品及其制备方法具有以下显著优点：(1)本专利技术采用的N
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甲基吗啉
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N
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氧化物环境友好，本专利技术生物质热塑共混复合材料和制品能够生物降解、力学性能优异、成本低；(2)本专利技术生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法简便易行，能够热塑成型制品，成型方法简便、成本低。
具体实施方式
[0020]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N
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甲基吗啉
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N
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氧化物的总量10％～50％。
[0021]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述生物降解合成聚合物的熔点须≤140℃。生物降解合成聚合物可以是聚对苯二甲酸
‑
己二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯等。
[0022]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的生物质材料可以是淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料中之一种或一种以上。本文本中所述“一种以上”是指两种或者多于两种。
[0023]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的淀粉材料，是指有机成分以淀粉为主的植物材料，可以是稻米、小麦、玉米、高粱、薯类中之一种或一种以上。薯类可以是马铃薯、红薯、木薯等。所述的纤维素材料是指有机成分以纤维素为主的植物材料，比如棉花、木粉、竹粉、甘蔗渣、芦苇、玉米杆、草类、稻壳、核桃壳等。所述的蛋白质材料是指有机成分以蛋白质为主的植物材料、动物纤维材料，比如豆类(黄豆、豌豆、绿豆等)、豆渣、蚕丝、羊毛等。
[0024]本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中生物质材料与N
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甲基吗啉
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N
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氧化物之质量比以4∶1～1∶2为宜，最好为3∶1～1∶1之间。本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中，可以含有低于N
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甲基吗啉
‑
N
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氧化物质量1/3的淀粉增塑剂，淀粉增塑剂如甘油、三乙醇胺、山梨醇、离子液体、
…
等。本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中，还可以含有无机填料，如碳酸钙、滑石粉、蒙脱土、无机纤维、
…
等，也可以含其他生物质材料，比如甲壳素(如粉)、动物脂肪、生物质衍生物、
…
等。本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料还可以含有其他材料，比如，共混有适量的黏流温度≤140℃的非生物降解合成聚合物，特别是热塑共混适量的非生物降解弹性体材料(如乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物、乙丙橡胶、聚氨酯、顺丁橡胶等橡胶和SBS等热塑性弹性体)以提高韧性；比如，也可以复合黏流温度≥140℃的合成聚合物(包括生物降解聚合物)的纤维(比如聚乳酸纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维等)以提高强度；还比如，共混适量的沥青等材料；
……
；等。本
技术人
员应该知道，采用本专利技术生物降解生物质热塑共混复合材料与其他材料进行共混、复合等得到的材料或制品，也属于本专利技术的保护范围，因为这样的共混、复合等得到的材料或制品，采用生物降解合成聚合物50％～90％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N
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甲基吗啉
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N
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氧化物的总量10％～50％。2.根据权利要求1所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：生物降解合成聚合物的熔点≤140℃。3.根据权利要求1或2所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：生物质材料为淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料中之一种或一种以上。4.根据权利要求1～3任一项所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：淀粉材料为稻米、小麦、玉米、高粱、薯类中之一种或一种以上。5.根据权利要求1～4任一项所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：生物质材料与N
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甲基吗啉
‑
N
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氧化物之质量比为4∶1～1∶2。6.根据权利要求1～5任一项所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，其特征在于：采用热塑加工成型为制品。7.根据权利要求1～6任一项所述生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：(1)将生物降解合成聚合物、生物质材料、N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：应宗荣，刘嘉晨，李娟，荆乐，王雨萱，林雪梅，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：