一種可完全生物降解的復(fù)合材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可完全生物降解的復(fù)合材料。該可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于：由以下重量比的原料組成：30—80份的含有淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物，10—50份的完全生物降解樹(shù)脂和1—6份的塑化劑。本發(fā)明復(fù)合材料在不降低完全生物降解樹(shù)脂的降解性能和力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)淀粉的加入，極大地降低了成本，本發(fā)明的可完全生物降解的復(fù)合材料成本接近傳統(tǒng)塑料，具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)以及廣闊的市場(chǎng)前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種可完全生物降解的復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可完全生物降解的復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著環(huán)境污染及能源危機(jī)的不斷加深，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，環(huán)境友好可降解的符合材料越來(lái)越受到人們的重視，成為未來(lái)復(fù)合材料發(fā)展的方向。樹(shù)脂作為復(fù)合材料的基體材料，其可降解性能直接影響復(fù)合材料的可降解性，目前可完全降解的樹(shù)脂，例如聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇、聚丁二酸-丁二醇、聚丁二酸-己二酸-丁二醇等，雖然可以完全降解，但是由于價(jià)格過(guò)高，無(wú)法大批量的推向市場(chǎng)，制約了可完全生物降解復(fù)合材料的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種成本低、且不降低樹(shù)脂基體降解能力及力學(xué)性能的可完全生物降解的復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:由以下重量比的原料組成:
30—80份的含有淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物，10—50份的完全生物降解樹(shù)脂和I 一6份的塑化劑。
[0005]優(yōu)選的，所述含有淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物，由如下重量比的原料組成:30-90份的淀粉，10-50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，0.1-40份的丙烯酸酯均聚物。
[0006]所述淀粉為普通玉米淀粉、改性玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉和高粱淀粉的一種或幾種。
[0007]所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的一種。
[0008]所述完全生物降解樹(shù)脂為聚乳酸、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇、聚丁二酸-丁二醇、聚丁二酸-己二酸-丁二醇、聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇中一種或幾種的組合。
[0009]所述塑化劑為尿素、甲酰胺、乙酰胺、多元醇中的一種或者幾種。
[0010]所述可完全生物降解的復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)稱(chēng)取所述重量份數(shù)的淀粉，淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取30—80重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和1—6份的塑化劑混合均勻，在80°C至120 °C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4 )取10—50份的完全生物降解樹(shù)脂與步驟(3 )所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80 °C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種可完全生物降解的復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料在不降低完全生物降解樹(shù)脂的降解性能和力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)淀粉的加入，極大地降低了成本，本發(fā)明的可完全生物降解的復(fù)合材料成本接近傳統(tǒng)塑料，具有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)以及廣闊的市場(chǎng)前景。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但這些實(shí)施實(shí)例僅在于舉例說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。
[0013]實(shí)施例1:
(1)稱(chēng)取30份的淀粉，40份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，10份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取30重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和I份的尿素混合均勻，在80°C至120°C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取10份的聚乳酸與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120°C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例2:
(1)稱(chēng)取30份的淀粉，50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，20份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取40重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和2份的甲酰胺混合均勻，在80°C至120°C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取15份的聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例3:
(1)稱(chēng)取30份的淀粉，50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，15份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取50重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和3份的乙酰胺混合均勻，在80°C至120°C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4 )取20份的聚丁二酸-丁二醇與步驟(3 )所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80 °C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0016]實(shí)施例4:
(1)稱(chēng)取30份的淀粉，40份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，30份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取60重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和3份的甘油混合均勻，在80°C至120°C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取30份的聚丁二酸-己二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120°C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例5:
(1)稱(chēng)取30份的淀粉，30份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，20份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取65重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和3份的三羥甲基乙烷混合均勻，在80°C至120 °C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取30份的聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例6:
(1)稱(chēng)取40份的淀粉，40份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，20份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取70重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和4份的季戊四醇混合均勻，在80°C至120°(:溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取20份的聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇、20份聚乳酸與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80 °C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例7:
(1)稱(chēng)取40份的淀粉，30份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，20份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取75重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和2份的季戊四醇、和2份乙酰胺混合均勻，在80 °C至120 °C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取25份的聚丁二酸-己二酸-丁二醇、20份聚乳酸與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80 °C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0020]實(shí)施例8:
(1)稱(chēng)取40份的淀粉，50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，10份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取75重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和3份的甘油、和2份尿素混合均勻，在80°C至120 °C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取25份的聚丁二酸-丁二醇、25份聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120°C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0021]實(shí)施例9:
(1)稱(chēng)取40份的淀粉，50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，10份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取80重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和3份的甘油、I份甲酰胺和2份尿素混合均勻，在80 °C至120 °C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取20份的聚乳酸、5份聚丁二酸-丁二醇、25份聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80°C至120°C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例10:
(1)稱(chēng)取40份的淀粉，40份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，10份的丙烯酸酯均聚物，制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物；
(2)將步驟(I)制得的淀粉基樹(shù)脂組合物去水干燥，直至含水量小于7%;
(3)取70重量份的干燥后淀粉基樹(shù)脂組合物和2份的甘油、I份甲酰胺和2份尿素、I份乙酰胺混合均勻，在80°C至120°C溫度范圍內(nèi)擠出造粒并冷卻；
(4)取10份的聚乳酸、5份聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇、10份聚丁二酸-丁二醇、10份聚丁二酸-己二酸-丁二醇、15份聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇與步驟(3)所得產(chǎn)物混合攪拌，并在80 °C至120 °C范圍內(nèi)再進(jìn)一步擠出成粒，即得本發(fā)明。
[0023]本發(fā)明步驟(I)所述的制備淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物的方法與中國(guó)專(zhuān)利CN 2016101978152中相同，在此不在贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:由以下重量比的原料組成: 30—80份的含有淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物，10—50份的完全生物降解樹(shù)脂和I 一6份的塑化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:所述含有淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹(shù)脂組合物，由如下重量比的原料組成:30-90份的淀粉，10-50份的淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物，0.1-40份的丙烯酸酯均聚物。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:所述淀粉為普通玉米淀粉、改性玉米淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉和高粱淀粉的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可完全生物降解的復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于:所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:所述完全生物降解樹(shù)脂為聚乳酸、聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇、聚丁二酸-丁二醇、聚丁二酸-己二酸-丁二醇、聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇中一種或幾種的組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可完全生物降解的復(fù)合材料，其特征在于:所述塑化劑為尿素、甲酰胺、乙酰胺、多元醇中的一種或者幾種。
【文檔編號(hào)】C08L67/02GK106046430SQ201610501793
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉明, 張菡英, 趙莉
【申請(qǐng)人】山東師范大學(xué)