一种生物基可降解塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种生物基可降解塑料及其制备方法，属于有机高分子复合材料领域，按重量份数计，包括：聚乳酸

【技术实现步骤摘要】
一种生物基可降解塑料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机高分子复合材料领域，具体涉及一种生物基可降解塑料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]传统塑料的大量使用与废弃所造成的白色污染已成为全社会共同关注的焦点，如何解决白色污染是人类面临的重大课题
。
在一次性难回收用品领域，发展生物降解塑料并逐步替代传统塑料是解决白色污染的有效途径之一
。
但是，目前大部分生物降解塑料存在刚韧不平衡的问题：聚乳酸
(PLA)
具有高强度
、
高模量，但断裂伸长率非常低导致其韧性非常差，因此需要增韧；聚丁二酸丁二醇酯
(PBS)、
聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯
(PBAT)、
聚己内酯
(PCL)
和聚碳酸亚丙酯
(PPC)
等具有良好的韧性，但是强度和模量低
、
质软，难以满足很多应用场景的需求，需要增强
。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种生物基可降解塑料及其制备方法
。
[0004]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0005]一种生物基可降解塑料，按重量份数计，包括：
[0006]聚乳酸
40
‑
70
份；
[0007]聚碳酸亚丙酯
20
‑
40
份；
[0008]微生物聚酯
10
‑
25
份；
[0009]助剂
10
‑
30
份
。
[0010]优选的，所述助剂中包括6‑
15
份改性填料，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
[0011](1)
将轻木碎屑依次以乙醇溶液和次氯酸钠溶液漂洗，固液分离，洗涤后干燥，将干燥产物升温至
180
‑
300℃
并保温
10
‑
30min
进行微氧化处理，冷却后进行二次粉碎，制得前体微粉；其中，所述次氯酸钠溶液的浓度在1‑
2wt.
％；
[0012](2)
在保护气氛下，将所述前体微粉分散在二甲基甲酰胺溶剂中，升温至
50
‑
60℃
，加入对二甲氨基吡啶和乳酸，封闭反应体系，在保护气氛下，升温至
70
‑
80℃
并保温反应
20
‑
30h
，反应结束后冷却，加入去离子水稀释反应体系，分离沉淀，洗涤后干燥，制得所述改性填料；其中，所述前体微粉与所述对二甲氨基吡啶和所述乳酸的质量比例为1：
(0.07
‑
0.08)
：
(2.5
‑
3)。
[0013]优选的，所述助剂中包括4‑
10
份几丁质纳米粒子，所述几丁质纳米粒子的制备方法包括以下步骤：
[0014]S1、
称取几丁质粉末并加入碱溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
A
；将所述产物
A
加入到酸溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
B
；将所述产物
B
加入到次氯酸钠溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
C
；其中，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其质量浓度为3‑
4wt.
％；所述酸溶液为盐酸或醋酸溶液，其质量浓度为2‑
3wt.
％；所述次氯酸钠溶液的质量浓度为
0.1
‑
0.5wt.
％；
[0015]S2、
将所述产物
C
分散在去离子水中，得到悬液，依次加入加入四甲基哌啶氧化物
、
溴化钠和次氯酸钠溶液并搅拌反应3‑
4h
，调节反应体系
pH
在
10
±1，加入乙醇稀释后超滤分离，制得产物
D
；其中，所述次氯酸钠溶液的浓度在
10
‑
15g/L
，所述产物
C
与所述四甲基哌啶氧化物
、
所述溴化钠和所述次氯酸钠溶液的质量比例为
10
：
(0.15
‑
0.18)
：
(1.5
‑
1.7)
：
(100
‑
120)
；
[0016]S3、
将所述产物
D
分散在二甲基甲酰胺溶剂中，依次加入盐酸溶液和脂肪醇，升温并回流反应2‑
4h
，反应完成后分离沉淀，洗涤
、
干燥，制得所述几丁质纳米粒子；其中，所述脂肪醇的碳原子数在
12
‑
18
，所述产物
D
与所述脂肪醇的质量比例为
10
：
(2
‑
3)。
[0017]优选的，所述助剂中包括3‑6份硫代脂肪酸聚酯，所述硫代脂肪酸聚酯的制备方法包括以下步骤：
[0018]分别称取呋喃二甲酸
、3,3'
‑
硫代二丙酸
、
丁二醇
、
丙三醇和催化剂并混合，在保护气氛下，升温至
180
‑
200℃
并保温反应1‑
3h
，反应完成后撤去保护气氛，在减压条件下继续保温反应1‑
3h
，冷却至室温后加入氯仿溶解，再加入甲醇稀释后分离沉淀，洗涤
、
干燥，制得所述硫代脂肪酸聚酯；其中，所述呋喃二甲酸
、3,3'
‑
硫代二丙酸
、
丁二醇
、
丙三醇和催化剂的质量比例为7：
(2
‑
3)
：
(6
‑
6.2)
：
(5
‑
5.3)
：
(0.075
‑
0.078)。
[0019]优选的，所述助剂还包括增塑剂
、
抗氧剂
、
偶联剂
、
润滑剂中的至少一种
。
[0020]优选的，所述增塑剂为山梨糖醇
、
丙三醇
、
柠檬酸
、
柠檬酸三乙酯
、
聚乙二醇
、
聚丙二醇中的至少一种
。
[0021]优选的，所述偶联剂为钛酸酯
、
铝酸酯中的至少一种
。
[0022]优选的，所述润滑剂为聚乙烯蜡
、
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种生物基可降解塑料，其特征在于，按重量份数计，包括：聚乳酸
40
‑
70
份；聚碳酸亚丙酯
20
‑
40
份；微生物聚酯
10
‑
25
份；助剂
10
‑
30
份
。2.
根据权利要求1所述的一种生物基可降解塑料，其特征在于，所述助剂中包括6‑
15
份改性填料，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
(1)
将轻木碎屑依次以乙醇溶液和次氯酸钠溶液漂洗，固液分离，洗涤后干燥，将干燥产物升温至
180
‑
300℃
并保温
10
‑
30min
进行微氧化处理，冷却后进行二次粉碎，制得前体微粉；其中，所述次氯酸钠溶液的浓度在1‑
2wt.
％；
(2)
在保护气氛下，将所述前体微粉分散在二甲基甲酰胺溶剂中，升温至
50
‑
60℃
，加入对二甲氨基吡啶和乳酸，封闭反应体系，在保护气氛下，升温至
70
‑
80℃
并保温反应
20
‑
30h
，反应结束后冷却，加入去离子水稀释反应体系，分离沉淀，洗涤后干燥，制得所述改性填料；其中，所述前体微粉与所述对二甲氨基吡啶和所述乳酸的质量比例为1：
(0.07
‑
0.08)
：
(2.5
‑
3)。3.
根据权利要求1所述的一种生物基可降解塑料，其特征在于，所述助剂中包括4‑
10
份几丁质纳米粒子，所述几丁质纳米粒子的制备方法包括以下步骤：
S1、
称取几丁质粉末并加入碱溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
A
；将所述产物
A
加入到酸溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
B
；将所述产物
B
加入到次氯酸钠溶液中漂洗，固液分离后以去离子水洗涤至中性，得到产物
C
；其中，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，其质量浓度为3‑
4wt.
％；所述酸溶液为盐酸或醋酸溶液，其质量浓度为2‑
3wt.
％；所述次氯酸钠溶液的质量浓度为
0.1
‑
0.5wt.
％；
S2、
将所述产物
C
分散在去离子水中，得到悬液，依次加入加入四甲基哌啶氧化物
、
溴化钠和次氯酸钠溶液并搅拌反应3‑
4h
，调节反应体系
pH
在
10
±1，加入乙醇稀释后超滤分离，制得产物
D
；其中，所述次氯酸钠溶液的浓度在
10
‑
15g/L
，所述产物
C
与所述四甲基哌啶氧化物
、
所述溴化钠和所述次氯酸钠溶液的质量比例为
10
：
(0.15
‑
0.18)
：
(1.5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕沙峰，张剑锋，
申请(专利权)人：浙江华发生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：