【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于可降解塑料，具体地，涉及一种可生物降解塑料的制备方法。
技术介绍
1、白色污染指的是废弃的塑料，如我们日常生活中最常见的塑料袋、泡沫板等不易降解，需数百年才能分解。它造成的危害如下：破坏市容环境，遗弃的塑料制品随处可见，是造成环境脏、乱、差的一个重要原因，也破坏景观，影响城市形象；危害人体健康，遗弃的塑料制品如粘有污染物，会成为蚊蝇和细菌生存、繁殖的温床，危害人体健康；影响农作物生长，农田使用的塑料薄膜老化后，会破碎遗留在田间，不分解腐烂，破坏土地结构，阻碍植物吸收水分及根系生长，影响农作物收成；危及动物安全，散落在江河湖海及田野的废塑料碎片被动物及小生物误食，会导致生病、死亡。生物降解塑料，有利于节约资源，符合环保要求。
2、其中pbat(聚己二酸对苯二甲酸丁二酯)是新型的生物可降解塑料，有很好的韧性能和成膜性，具有较高的使用价值，但其拉伸强度和弯曲强度等力学性能较差，限制了其应用；现有技术中会采用加入纳米碳酸钙、滑石粉之类的无机增强填料对其力学性能进行改性，但是该类无机填料与pbat的相容性差，难以实现所需的改性效果。此外，随着现代生活质量的提升，对于具有安全抗菌功能性的材料具有更加广泛的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种可生物降解塑料的制备方法。
2、本专利技术的塑料以pbat和pla作为塑料基体，二者均为可生物降解聚合物，pbat具有优异的韧性和冲击性能，但拉伸强度、弯曲强度较低，pla的拉伸性
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种可生物降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
5、将聚己二酸对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸置于80℃鼓风烘箱干燥6h，按照重量配比将聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、增容剂、改性滑石粉、润滑剂、抗氧剂混合后使用双螺杆挤出机挤出造粒，螺杆温度依次为160℃、175℃、180℃、195℃、195℃、190℃，螺杆转速为200r/min，得到可生物降解塑料。
6、原料按重量份计如下：聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(pbat)50份、聚乳酸(pla)35-45份、增容剂7-9份、改性滑石粉5-6份、润滑剂0.2-0.3份、抗氧剂0.4-0.6份。
7、pbat具有优异的韧性和冲击性能，但拉伸强度、弯曲强度较低，pla的拉伸性能、弯曲性能较高，但脆性大、结晶速度慢，将pbat、pla共混能够弥补各自的不足之处。
8、进一步地，所述润滑剂为n,n-亚甲基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸锌中的一种；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
9、进一步地，所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯，能提高pla和pbat的界面结合强度，从而提高塑料综合性能。
10、进一步地，所述改性滑石粉通过如下步骤制备：
11、s1、将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇水溶液(乙醇水溶液的体积分数为50％)加入圆底烧瓶中，混合溶解均匀后加入纳米滑石粉，超声10min后，于82℃条件下回流搅拌反应2h，抽滤，产物依次用乙醇和去离子水各洗涤3次，最后于60℃下真空干燥10h，得预处理滑石粉；纳米滑石粉、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙醇水溶液的用量之比为5g:30ml:80ml；
12、通过硅烷偶联剂处理纳米滑石粉，在其表面引入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷分子链，获得预处理滑石粉；
13、s2、在n2保护下，将4-二甲氨基苯甲酸、三乙胺(缚酸剂)和dmf(n,n-二甲基甲酰胺)加入三口烧瓶中，再加入n-乙基-1,3-丙二胺和dic(n,n-二异丙基碳二亚胺，脱水剂)，并在室温以及n2保护下搅拌反应3h，反应结束后，往产物内加入去离子水，将混合物用二氯甲烷萃取，取有机层并用饱和食盐水洗涤3次，无水硫酸钠干燥，最后减压旋蒸除去二氯甲烷后，得到中间体1；4-二甲氨基苯甲酸、n-乙基-1,3-丙二胺、三乙胺、dic、dmf和去离子水的用量之比为0.11mol:0.1mol:10.1g:12.6g:300ml:300ml；
14、n-乙基-1,3-丙二胺分子上的伯胺与4-二甲氨基苯甲酸分子上的-cooh发生酰胺化反应，制得中间体1，反应过程如下所示：
15、
16、s3、按照固液比1g:6-8ml将预处理滑石粉和丙酮混合后，超声15min，形成悬浮液；将中间体1与丙酮加入带有搅拌装置和回流装置的干燥三口烧瓶中，在常温下，抽真空、通n2反复操作三次后，加热升温至50-55℃，在n2保护以及搅拌下，将悬浮液滴入体系中，滴加完成后继续于55℃恒温下搅拌反应2h，反应结束后，离心分离，并依次用丙酮和蒸馏水洗涤3-4次，最后于60℃下真空干燥10h，得到中间体2；预处理滑石粉、中间体1的用量之比为5g:24.9g；
17、预处理滑石粉表面接枝的分子链端部的环氧基与中间体1分子上的-nh-发生开环反应，得到中间体2，反应过程如下所示：
18、
19、s4、将中间体2与氯仿混合后，超声15min，转移至带有搅拌装置和回流冷凝装置的三口烧瓶中，加入溴代丁烷，在磁力搅拌以及70℃条件下回流反应6h，反应结束后离心分离，并用氯仿和乙醇依次洗涤3-4次，最后将产物放入60℃真空烘箱中干燥10h，得到改性滑石粉；中间体2、氯仿、溴代丁烷的用量之比为1g:20ml:40ml；
20、中间体2分子上接枝的分子链在溴代丁烷作用下发生季铵化反应，形成季铵盐，得到改性滑石粉，反应过程如下所示：
21、
22、滑石粉具有片状结构，可改善复合材料的力学性能，且滑石粉的耐溶剂性、耐热性优于碳酸钙等无机填料；获得的改性滑石粉表面接枝有有机分子链，能够较大程度改善其与聚合物基体的界面相容性，且该有机分子链上含有酰胺键、醚键和醇羟基，酰胺键、醚键能与pbat/pla分子链上的酯基、羧基、羟基等形成氢键作用，醇羟基能与pbat/pla分子链发生化学作用，进而提高改性滑石粉与聚合物基体的相互作用力，在改善界面相容性以及增强相互作用力的双重作用下，促进滑石粉于塑料中的均匀分布，进而更好的发挥力学增强效果；此外，改性滑石粉表面含有季铵盐基团，季铵盐基团属于安全的抗菌成分，且单个有机分子链上含有两个季铵盐基团，因此，改性滑石粉能赋予塑料安全高效的抗菌性能；需要进一步说明的是，改性滑石粉上接枝的-oh与未参与键合的环氧基，均能与聚合物基体分子链发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，挤出造粒过程中螺杆温度依次为160℃、175℃、180℃、195℃、195℃、190℃，螺杆转速为200r/min。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为N,N-亚甲基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸锌中的一种；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
5.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述改性滑石粉通过如下步骤制备：
6.根据权利要求5所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S1中纳米滑石粉、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙醇水溶液的用量之比为5g:30mL:80mL；乙醇水溶液的体积分数为50％。
7.根据权利要求5所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S2中4-二甲氨基苯甲酸、N-乙
8.根据权利要求5所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S3中预处理滑石粉、中间体1的用量之比为5g:24.9g。
9.根据权利要求5所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤S4中中间体2、氯仿、溴代丁烷的用量之比为1g:20mL:40mL。
...【技术特征摘要】
1.一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，挤出造粒过程中螺杆温度依次为160℃、175℃、180℃、195℃、195℃、190℃，螺杆转速为200r/min。
3.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述润滑剂为n,n-亚甲基双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸锌中的一种；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂1010。
4.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述增容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯。
5.根据权利要求1所述的一种可生物降解塑料的制备方法，其特征在于，所述改性滑石粉通过如下步骤制备：
6.根据权利要求5所述的一种可生物降解...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏红兰，
申请(专利权)人：深圳市宝御顺实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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