【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物降解复合材料，具体涉及一种高强高韧全生物降解材料、制备方法及应用。
技术介绍
1、近年来，传统高分子材料所带来的“白色污染”和“微纳米塑料”日益严峻，会严重破地球生态系统并影响人类的健康安全。随着人们环境保护的意识逐渐增强，生物基可降解新材料受到学术界和企业界越来越多的关注。其中，聚乳酸(pla)来源于可再生生物质资源，并且可以完全生物降解，符合绿色可持续经济的发展需求。但是，pla脆性大，表现为断裂伸长率仅为3-5％，缺口冲击强度仅为3kj/m2，其严重限制了其应用领域。
2、为了保持pla的完全生物降解性能，常采用聚丁二酸丁二醇酯(pbs)和/或聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯(pbat)等生物降解材料对pla进行增韧改性。然而，pbs和pbat对pla具有较低的增韧效率。只有当pbs、pbat的添加量达到20％以上，才可以显著提高pla的韧性。但是，高含量pbs、pbat会导致pla的强度/模量大幅度降低。如何制得高强高韧的生物降解材料成为行业的难题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
2、一种高强高韧全生物降解材料，所述高强高韧全生物降解材料的制备原料按重量份计包括75％-80％聚乳酸和20％-25％增韧母粒；
3、所述增韧母粒的制备原料按照重量份计包括：
4、
5、优选地，所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸以及己二酸丁二醇酯中的至少一种。>
6、优选地，所述有机过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化二碳酸二-(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二-(十六烷基)酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷和3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧化壬烷中的一种或其中多种的组合。
7、优选地，所述助交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇400二丙烯酸酯、聚乙二醇600二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，1,4-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯以及三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或多种。
8、优选地，包括所述制备方法以下步骤：
9、s1、制备增韧母粒：
10、将聚乳酸、增韧剂、有机过氧化物以及助交联剂混合均匀得到混合物；将混合物加入双螺杆挤出机，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒，即得到增韧母粒；
11、s2、制备全生物降解材料：
12、将聚乳酸和增韧母粒混合均匀得到混合料；将混合料加入双螺杆挤出机中，经过熔融、挤出、拉条、风冷、切粒后，即得到高强高韧全生物降解材料。
13、优选地，步骤s1中所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1～56:1、螺杆温度为190℃～220℃。
14、优选地，步骤s2中所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1～48:1、螺杆温度为180℃～210℃。
15、优选地，所述的高强高韧全生物降解材料在制备吸管、片材以及一次性餐具中的应用。
16、本专利技术的有益效果：本专利技术采用pbs或pbat包覆pla作为增韧剂，在pbs或pbat添加量较低时，即可显著提高pla的韧性，从而解决了高含量pbs或pbat导致pla强度/模量大幅度降低的问题，最终获得高强高韧的完全生物降解材料。
17、本专利技术中的高强高韧全生物降解材料的制备方法为连续挤出技术，具有操作简单、生产效率高和生产成本低的优势，非常适合大规模产业化生产。
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1.一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述高强高韧全生物降解材料的制备原料按重量份计包括75％-80％聚乳酸和20％-25％增韧母粒；
2.根据权利要求1所述的一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸以及己二酸丁二醇酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述有机过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化二碳酸二-(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二-(十六烷基)酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷和3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧化壬烷中的一种或其中多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述助交联剂为三羟甲基丙烷
5.一种高强高韧全生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括所述制备方法以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为52:1～56:1、螺杆温度为190℃～220℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1～48:1、螺杆温度为180℃～210℃。
8.如权利要求1-4任一所述的高强高韧全生物降解材料在制备吸管、片材以及一次性餐具中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述高强高韧全生物降解材料的制备原料按重量份计包括75％-80％聚乳酸和20％-25％增韧母粒；
2.根据权利要求1所述的一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述增韧剂为聚丁二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸以及己二酸丁二醇酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高强高韧全生物降解材料，其特征在于，所述有机过氧化物为叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-3,5,5-三甲基己酸酯、正丁基-4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸酯、乙基-3,3-二(叔丁基过氧化)丁酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化二碳酸二-(十四烷基)酯、过氧化二碳酸二-(十六烷基)酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷和3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，刘小文，黄浩，李召，
申请(专利权)人：安徽金普瑞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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