一种地钉用抗菌可降解复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地钉用抗菌可降解复合材料，包括如下重量份的组分：

【技术实现步骤摘要】
一种地钉用抗菌可降解复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种地钉用抗菌可降解复合材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]农用地钉是一种常见的园艺用具，一般用于固定农田遮阳网
、
防虫网以及各类植物等
。
传统的农用地钉大多采用金属材料制造，虽然强度高，但容易生锈
、
腐蚀，且易损坏树皮或果实
。
为了弥补这些缺陷，近年来出现了不少塑料地钉，它们具有防腐
、
耐久
、
轻便等优点，已经成为了一个不可或缺的园艺工具
。
但是在长期的使用过程中发现，农用塑料地钉虽然具有耐久
、
轻便
、
易于安装
、
不易损坏树皮或果实等优点，但由于其不可降解的特性，对环境土地造成的白色污染较为严重且不可逆转
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有技术中农用塑料地钉不可降解的技术问题；提出了一种地钉用抗菌可降解复合材料及其制备方法，该方法通过采用
PBS
作为基体，通过添加
PLA
与改性植物纤维混合共混的方式，制备出在保证力学性能的同时实现环保可降解特性的复合材料
。
[0004]本专利技术为达到上述目的，采用如下技术方案：
[0005]一种地钉用抗菌可降解复合材料，包括如下重量份的组分：
[0006][0007][0008]进一步的，所述植物纤维为木粉
、
竹粉或者秸秆粉中一种或者任意两种以上按照
任意配比组成的混合物
。
[0009]进一步的，所述无机填料为碳酸钙
、
滑石粉或云母粉的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。
[0010]进一步的，所述硅烷偶联剂为氨基类偶联剂
KH
‑
540、KH
‑
550
或
KH
‑
792
中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。
[0011]进一步的，所述防霉剂为型号为
JL
‑
1066、LF
‑
1063
或
LF
‑
1069
防霉剂中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。
[0012]进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂
168、
抗氧剂
1010
或抗氧剂
195
中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。
[0013]进一步的，所述润滑剂为硬脂酸
、
聚乙烯蜡
、
芥酸酰胺或硬脂酰胺中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。
[0014]一种如上所述的地钉用抗菌可降解复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0015](1)
采用硅烷偶联剂对植物纤维进行改性获得改性植物纤维；
[0016](2)
制备可降解防霉母粒
[0017]将步骤
(1)
中获得的改性植物纤维
、
相容剂
、
防霉剂以及部分
PBS
树脂置于双螺杆挤出机中混合挤出，得可降解防霉母粒；所述可降解防霉母粒中改性植物纤维的质量占比为
40
～
65
％；
[0018](3)
制备可降解复合材料
[0019]将
PLA
树脂
、PPC
树脂
、
抗氧剂
、
无机填料
、
润滑剂以及剩余的
PBS
树脂经主喂料口加入双螺杆挤出机中，再将可降解防霉母粒经侧喂料口加入双螺杆挤出机中，由双螺杆挤出机塑化
、
捏合与挤出，并经切粒机剪切造粒，得可降解复合材料
。
[0020]进一步的，所述步骤
(1)
中的改性过程为：
[0021]将植物纤维放置在
170℃
鼓风干燥箱中热处理
4h
，再将热处理后的植物纤维
、
防霉剂与硅烷偶联剂共同放入高混机中均匀混合后获得改性的植物纤维
。
[0022]进一步的，所述步骤
(3)
中所述双螺杆挤出机的各区温度为：加料段温度小于
180℃、
料筒温度
150
‑
170℃、
机头温度
170
‑
190℃
，各区温度升到目标温度后恒温
10
～
20
分钟
。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]聚丁二酸丁二醇酯
(Polybutylene succinate
，
PBS)
，是一种生物降解性的合成高分子材料
。
其具有良好的机械性能和热稳定性，同时结构中含有大量易于降解和回收利用的成分，再加上其生产过程相对环保，因此被认为是一种可持续发展的新型塑料材料
。PBS
的基本结构由较长的多元酯链段和较短的叔酯链段组成，这两个组分之间的配比可以影响
PBS
材料的性能
。
由于叔酯的引入，在链间交叉作用下使
PBS
形成更高的结晶性，使这种材料的刚度
、
强度
、
火焰抗性等方面的特性显著提高，与其他生物降解材料体现出较高性价比和可应用性，同时
PBS
塑料具有良好的氧气和水分透过性能，因此其制品能够在不残留毒性物质的情况下彻底分解，加快可降解胶品的分解速度，契合低碳环保理念
。
因此，本申请使用
PBS
作为基体，在加入
PLA
和
PPC
改善其性能，可使得制备的可降解复合材料在保证完全可降解的同时具有较高的力学性能
。
[0025]地钉在使用过程中经常会因为环境的原因而出现霉变，因此在制备时通过需要进行防霉处理，但是在实际的应用过程中发现，长时间使用抗菌防霉剂会导致微生物群体抗
药性越发增加从而造成抗菌防霉效果变差的现象
。
对此，本申请在制备时优先将改性后的植物纤维和防霉剂制备成可降解防霉母粒后再用于制备可降解复合材料，不仅能够充分降低植物纤维再添加时含量不稳定
、
易热降解带来的不利影响，而且还解决了使用过程中微生物群体抗药性越发增加造成抗菌防霉效果变差的问题
。
从整体而言，本申请提供的可降解植物纤维材料制备方法简单，可操作性强，易于实现工业化生产
。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：
2.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述植物纤维为木粉
、
竹粉或者秸秆粉中一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。3.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述无机填料为碳酸钙
、
滑石粉或云母粉的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。4.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为氨基类偶联剂
KH
‑
540、KH
‑
550
或
KH
‑
792
中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。5.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述防霉剂为型号为
JL
‑
1066、LF
‑
1063
或
LF
‑
1069
防霉剂中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。6.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂
168、
抗氧剂
1010
或抗氧剂
195
中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。7.
根据权利要求1所述的一种地钉用抗菌可降解复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸
、
聚乙烯蜡
、
芥酸酰胺或硬脂酰胺中的一种或者任意两种以上按照任意配比组成的混合物
。8.
一种如权利要求1‑7中任一项所述的地钉用抗菌可降解复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智豪，李兰军，李茂彦，孟祥军，陆体超，刘曙阳，
申请(专利权)人：南京聚隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：