【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物降解材料，尤其是一种复合改性填料协同增强增韧生物降解材料的制备方法。
技术介绍
1、pbat、pla、pbs等热塑性可生物降解的塑料，因具有较好的生物降解性和优越的延展性、冲击性能和耐热性能，成为了可降解塑料制品的主要原料。然而，这些原料与传统低密度或高密度聚乙烯塑料相比有其价格高和加工性差的缺点。为了解决可降解塑料加工性能、力学强度差和价格高的问题，如何通过改性优化可降解塑料的加工性和生产成本成为推广可降解塑料制品的重要任务。
2、浒苔（ep）是海洋绿藻之一，在水污染严重的时候肆意繁殖会造成生态环境的破坏，将废弃浒苔作为填料制备复合材料，可以在减轻污染的同时，实现浒苔的资源化利用，同时降低可降解塑料的成本。
3、硫酸钙晶须（csw）具有高强度、 高模量、 高韧性、无毒、价格低廉、耐磨耗、 耐高温等诸多优良的理化性能。它的细微尺寸使其能够很好地分散于高分子基体当中，来制备一些尺寸极薄的片材和膜材料，填充率高分散性好，有利于增强增韧。然而，硫酸钙晶须作为可降解塑料的添加剂直接使用，由于无机材料与高分子材料的相容性较差，硫酸钙晶须的增强效应体现不出来，甚至性能更差。因此需要表面修饰成拥有与有机高分子基体材料相相似的界面性质从而提高有机基体材料对无机晶须的兼容能力，使原本倾向于在有机高分子基体内发生自我团聚的无机晶须分散开来，变得均匀，甚至取向。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决可降解材料力学性能差、价格高、基体与填料相容性差的问题，提
2、为实现本专利技术的目的，通过以下技术方案来实现：
3、（1）浒苔的热处理：选择粉碎过筛后浒苔粉末，称取一定质量后放入马弗炉，在空气气氛下进行煅烧，待试样冷却至室温时取出备用。
4、进一步地，步骤（1）中所述的浒苔筛选目数为190~210目，煅烧温度为200~250℃，煅烧时间为30~60min。
5、（2）硫酸钙晶须的表面改性：将干燥后的硫酸钙晶须浸入氢氧化钠溶液，再用去离子水冲洗呈中性，烘干至恒重。向乙醇水溶液加入硅烷偶联剂，室温下用磁力搅拌。将经过碱处理的硫酸钙晶须浸入上述溶液，再用去离子水洗涤多次后放入烘箱，烘干备用。
6、进一步地，步骤（2）中所述的硫酸钙晶须和氢氧化钠溶液的质量比为1~3:30，氢氧化钠溶液的质量分数为5~10%。
7、进一步地，步骤（2）中所述的硅烷偶联剂的质量分数为2~5%，搅拌时间为1~2h，硫酸钙晶须和乙醇与硅烷偶联剂混合溶液的质量比为1~3:30，搅拌时间为1~2h，浸入时间均为1~2h，烘干温度为50~80℃。
8、（3）生物降解材料的制备：将浒苔和硫酸钙晶须高速混合均匀加入转矩流变仪，制得复合改性填料。将pbat、pla和环氧大豆油分别干燥后，按比例加入至高速混合机搅拌，然后加入复合改性填料继续搅拌，最后通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到复合改性填料协同增强增韧生物降解材料。
9、进一步地，步骤（3）中所述的浒苔和硫酸钙晶须的质量比为1~2:1~2，转矩流变仪共混温度为170~190℃，共混时间为10~20min。
10、进一步地，步骤（3）中所述的两次搅拌时间均为10~30min。
11、本专利技术以pbat和pla为基体，将绿色改性后的浒苔和经过碱处理与硅烷偶联剂处理的硫酸钙晶须作为增强增韧的复合填料，制得生物降解材料，具有以下特点和益处：
12、1、利用热处理的方式对浒苔进行改性，其内部有机化合物发生分解以致于羟基和羰基基团含量下降，使得浒苔的极性下降疏水性增强，与基底树脂的相容性得到提高，且基团之间无法生成氢键而聚集，表现为粒径进一步地减小，更容易均匀分散在基体中，树脂和填料间的界面作用力会随之增强，分子链之间互相靠近距离减小，表现出体系的强度提升。
13、2. 先对硫酸钙晶须进行碱处理增加表面的羟基数量以提高表面活性，再用带有双键官能团的硅烷偶联剂kh570对羟基化的硫酸钙晶须进行传统的湿法改性，从而在其表面引入双键，增加它在高分子聚合物中的分散能力和与高分子基体之间的界面结合力。
14、3. 由于环氧大豆油独特的三链结构，可以打开环氧官能团形成支链或交联结构，能与pla/pbat以及填料的端羟基发生酯化反应，使基体与填料之间发生化学键合，在一定程度上增加了三者之间的界面相容性，提高了分子链柔顺性和运动性从而表现为复合材料强度的提升。
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1.一种复合改性填料协同增强增韧生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合改性填料协同增强增韧生物降解材料，其特征在于：步骤（1）中所述的浒苔筛选目数为190~210目，煅烧温度为200~250℃，煅烧时间为30~60min；硫酸钙晶须和氢氧化钠溶液的质量比为1~3:30，氢氧化钠溶液的质量分数为5~10%，硅烷偶联剂的质量分数为2~5%，搅拌时间为1~2h，硫酸钙晶须和乙醇与硅烷偶联剂混合溶液的质量比为1~3:30，浸入时间均为1~2h，烘干温度为50~80℃。
【技术特征摘要】
1.一种复合改性填料协同增强增韧生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合改性填料协同增强增韧生物降解材料，其特征在于：步骤（1）中所述的浒苔筛选目数为190~210目，煅烧温度为200~250℃，煅烧时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫红，杨毓瑾，姜雪刚，王志恒，李辰元，李彬，杨宏，汪济奎，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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