專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生物降解復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物降解復(fù)合材料及其制品，具體涉及到聚こ烯醇和聚丁ニ酸丁ニ醇酯為主料的生物降解材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著高分子科學(xué)的發(fā)展和高分子材料的廣泛應(yīng)用，塑料制品以其豐富的品種和外觀、良好的加工性能、優(yōu)異的穩(wěn)定性能以及可回收利用等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用在生活的各個(gè)領(lǐng)域。尤其是一次性的塑料制品如飯盒、塑料袋、各種包裝膜、地膜和保鮮膜等給我們的生活帶來(lái)了很大的便捷，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的“白色垃坂”。為了減少對(duì)環(huán)境的污染，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用可完全生物降解材料已經(jīng)十分的緊迫。目前可生物降解的材料中，主要以淀粉、聚乳酸、聚丁ニ酸丁ニ醇酯、聚こニ醇、聚丙烯酸酯類(lèi)等高分子材料為主。CN102140234A公開(kāi)了以聚乳酸和聚丁ニ酸丁ニ醇酯為主的可生物降解復(fù)合材料的制備方法，但是聚乳酸的生物降解性能雖 好，其價(jià)格較高，力學(xué)性能不理想。CN102140234A公開(kāi)的ー種用改性聚乳酸和聚丁ニ酸丁ニ醇酯復(fù)合再加入碳酸鈣等無(wú)機(jī)填料復(fù)合材料的制備方法，其中聚丁 ニ酸丁 ニ醇酯是通過(guò)生物資源發(fā)酵制得的，這樣原料的來(lái)源比較苛刻，很難滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。CN102226014A公開(kāi)了一種淀粉和聚丁ニ酸丁ニ醇酯生物降解材料的制備方法，但是淀粉的力學(xué)性能較差，仍然需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供ー種生物降解復(fù)合材料的制備方法，主要使用聚こ烯醇為主，使其與適量的聚丁ニ酸丁ニ醇酯共混改性，不但能提高復(fù)合材料的生物降解性能而且能改善加工性能。聚こ烯醇來(lái)源豐富，且走非石油合成路線，本身具有可生物降解性能和良好的力學(xué)性能。聚丁ニ酸丁ニ醇酯也是可生物降解材料，其熔點(diǎn)較低且與聚こ烯醇有很好的相容性，可以提高聚こ烯醇的熱塑加工性能。通過(guò)高效分散劑、高效的復(fù)合增速體系和加工助劑熔融制備聚こ烯醇/聚丁ニ酸丁ニ醇酯可生物降解材料。該材料有較好的生物降解性能和力學(xué)性能，操作エ藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源豐富。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案ー種生物降解復(fù)合材料的制備方法，其エ藝和步驟如下(以下涉及的物料份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)):
I)將60-80份的聚こ烯醇、20-40份的聚丁ニ酸丁ニ醇酷、O. 5-3份納米無(wú)機(jī)填料、1-10份分散劑在高速混合機(jī)中60-100°C高速混合20-30min。2)將I)所得到的混合物100份、復(fù)合增塑劑10-30份、加工助劑O. 5-5份在高速混合機(jī)中80-120°C高速混合15-20min，冷卻至室溫。3)將2)所得到的混合物在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，料筒溫度設(shè)為140-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為200-500r/min。該方法所用的聚こ烯醇的聚合度為1700、醇解度為88%。該方法所使用的聚丁ニ酸丁ニ醇酯分子量大于等于100000。該方法使用的納米無(wú)機(jī)填料為納米ニ氧化硅、有機(jī)改性蒙脫土中的任ー種。該方法使用的分散劑為こ撐雙硬脂酰胺、十八酰胺中的任ー種。
該方法使用的復(fù)合增塑劑為ニ羥基丙酮、甘油、2-羥基こ酰胺中的至少2種的混合物。該方法使用的加工助劑為ニ甲基硅油和硬脂酸鋅的任ー種。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的創(chuàng)新點(diǎn)和改進(jìn)效果如下
1)，本發(fā)明使用聚こ烯醇和聚丁ニ酸丁ニ醇酯為主要原料，其中聚こ烯醇不但可生物降解，而且來(lái)源豐富、可非石油路線制得。另外具有良好的力學(xué)性能、耐磨耐腐蝕性能。2)，本發(fā)明使用聚丁ニ酸丁ニ醇酯，由于其熔點(diǎn)較低且與聚こ烯醇有很好的相容性，對(duì)聚こ烯醇有很好的增塑作用，便于熱塑加工。3)，本發(fā)明使用了高效分散劑，改善了聚こ烯醇和聚丁ニ酸丁ニ醇酯之間的分散性，使復(fù)合材料力學(xué)性能更好，降解行為更均勻速度更快。
4)本發(fā)明使用了ニ羥基丙酮、2-羥基こ酰胺、甘油高效復(fù)合增塑體系，使聚こ烯醇和改性聚丁ニ酸丁ニ醇酯復(fù)合材料熱塑加工性能有很大提高。5)本發(fā)明使用了適量的納米無(wú)機(jī)填料，提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，使復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率也有所提聞。
具體實(shí)施例方式 為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明，各實(shí)施例中所涉及的物料份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)。實(shí)施例I.
將70份聚こ烯醇、30份聚丁ニ酸丁ニ醇酷、O. 8份納米ニ氧化硅、5份こ撐雙硬脂酰胺在高速混合機(jī)中60-100°C高速混合20-30min。再加入15份ニ羥基丙酮、5份甘油、I. 5份硬脂酸鋅在高速混合機(jī)中80-110°C高速混合15min。冷卻至室溫在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，料筒溫度為140-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速為310r/min。所得聚こ烯醇/聚丁ニ酸丁ニ醇酯可生物降解復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為34. 5Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為415%。用土埋法對(duì)其降解實(shí)驗(yàn)，周期為4個(gè)月，材料的失重率為50%
實(shí)施例2.
將60份聚こ烯醇、40份聚丁ニ酸丁ニ醇酷、I份無(wú)機(jī)改性蒙脫土、8份十八酰胺在高速混合機(jī)中80-100°C高速混合30min。再加入10份ニ羥基丙酮、10份2-羥基こ酰胺、I. O份硬脂酸鋅、O. 5份ニ甲基硅油在高速混合機(jī)中80-110°C高速混合15min。冷卻至室溫在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，料筒溫度為140-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速為320r/min。所得聚こ烯醇/聚丁ニ酸丁ニ醇酯可生物降解復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為31Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為475%。用土埋法對(duì)其降解實(shí)驗(yàn)，周期為4個(gè)月，材料的失重率為45%。實(shí)施例3.
將80份的聚こ烯醇、20份的聚丁ニ酸丁ニ醇酷，O. 5份納米ニ氧化硅、5份十八酰胺在高速混合機(jī)中80-100°C高速混合30min。在加入5份ニ羥基丙酮、15份2-羥基こ酰胺、O. 8份硬脂酸鋅高速混合機(jī)中80-110°C高速混合15min。冷卻至室溫在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，料筒溫度為140-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速為350r/min。所得聚こ烯醇/聚丁ニ酸丁ニ醇酯可生物降解復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為35Mpa，斷裂伸長(zhǎng)率為402%。用土埋法對(duì)其降解實(shí)驗(yàn)，周期為4個(gè)月，材料的失重率為43%。
權(quán)利要求
1.ー種生物降解復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法的エ藝步驟和條件如下 將60-80份的聚こ烯醇、20-40份的聚丁ニ酸丁ニ醇酷、O. 5-3份納米無(wú)機(jī)填料、1-10份分散劑在高速混合機(jī)中60-100°C高速混合20-30min ； 將I)所得到的混合物100份、復(fù)合增塑劑10-30份、加工助劑O. 5-5份在高速混合機(jī)中80-120°C高速混合15-20min，冷卻至室溫； 將2)所得到的混合物在雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，料筒溫度設(shè)為140-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)為 200-500r/min ； 以上物料份數(shù)均為質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述聚こ烯醇的聚合度為1700、醇解度為88%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述聚丁ニ酸丁ニ醇酯，其分子量大于等于100000。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的制備方法，其中所述納米無(wú)機(jī)填料為納米ニ氧化硅、有機(jī)改性蒙脫土中的任ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的制備方法其中所述分散劑為こ撐雙硬脂酰胺、十八酰胺中的任ー種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述復(fù)合增塑劑為ニ羥基丙酮、甘油、2-羥基こ酰胺中的至少2種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其中所述加工助劑為ニ甲基硅油和硬脂酸鋅的任ー種。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種生物降解復(fù)合材料的制備方法。將60-80份的聚乙烯醇、20-40份的聚丁二酸丁二醇酯、0.5-3份納米無(wú)機(jī)填料、1-10份分散劑在高速混合機(jī)中60-100℃高速混合20-30min。將混合物100份、復(fù)合增塑劑10-30份、加工助劑0.5-5份在高速混合機(jī)中80-120℃高速混合15-20min，然后擠出造粒，得到聚乙烯醇/聚丁二酸丁二醇酯可生物降解復(fù)合材料。本發(fā)明不但能提高復(fù)合材料的生物降解性能和力學(xué)性能，而且能改善加工性能，操作工藝簡(jiǎn)單，原料來(lái)源豐富。
文檔編號(hào)C08K9/02GK102690478SQ20121019038
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者任鳳梅, 周正發(fā), 徐衛(wèi)兵 申請(qǐng)人:合肥博發(fā)新材料科技有限公司