CN107298835A - 一种可全降解生物质基复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可降解生物材料技术领域,具体涉及一种可全降解生物质基复合材料及其制备方法,该可全降解生物质基复合材料由以下组份制成:聚乳酸、改性聚乳酸、改性淀粉、硬脂酸和环氧大豆油。改性聚乳酸由以下组份组成:聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇。该可全降解生物质基复合材料的制备方法,包括:第一步,改性乳酸的制备;第二步,混合料的配料;第三步,双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得可全降解生物质基复合材料。该可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及可降解生物材料技术领域,具体涉及一种可全降解生物质基复合材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的进步、人类文明的发展,高分子材料制品,如塑胶袋、餐盒、医用及一系列日常生活中的塑料制品等,在不断产生并成为废弃物。这些废弃物在自然条件下极难分解,如果采用填埋、焚化的方式,又极其污染土地和空气,危害着人类的生存。
近年来,为了从根本上解决塑料废弃物的问题,不断推出了一系列可降解复合材料,其中最重要的就是聚乳酸复合材料。聚乳酸复合材料本身可实现91%以上的降解率,甚至达到100%。然而,现有技术中,合成聚乳酸的成本较高,产量较低,难以满足市场的需求。因此,亟需寻求一种新的物质来完全替代或者部分替代聚乳酸,以便能降低生产成本。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足,提供一种可全降解生物质基复合材料,该可全降解生物质基复合材料,具有生产成本低的优点。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足,提供一种可全降解生物质基复合材料的制备方法。
为了实现上述目的之一,本发明采用如下技术方案:
提供一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 35份~55份
改性聚乳酸 5份~10份
改性淀粉 25份~55份
硬脂酸 0.5份~3份
环氧大豆油 2份~6份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 90份~110份
甲苯 40份~70份
马来酸酐 0.3份~1.5份
过氧化二异丙苯 0.005份~0.05份
甲醇 150份~200份。
优选的,一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 40份~50份
改性聚乳酸 7份~10份
改性淀粉 30份~50份
硬脂酸 1份~2份
环氧大豆油 3份~5份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 95份~105份
甲苯 50份~60份
马来酸酐 0.8份~1.2份
过氧化二异丙苯 0.01份~0.04份
甲醇 160份~190份。
更为优选的,一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 45份
改性聚乳酸 8份
改性淀粉 40份
硬脂酸 1.5份
环氧大豆油 4份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 100份
甲苯 55份
马来酸酐 1份
过氧化二异丙苯 0.02份
甲醇 180份。
所述改性淀粉是由玉米淀粉或木薯淀粉,通过糊化改性制成。
为了实现上述目的之二,本发明采用如下技术方案:
提供一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至一定温度,并恒温一定时间后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在一定搅拌转速下搅拌一定时间,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇多次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物进行干燥后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在一定转速下搅拌一定时间后,加入配方量的环氧大豆油,并调至一定转速下搅拌一定时间,然后再调至一定转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌一定时间,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。
上述技术方案中,所述第一步的步骤二中,对反应釜进行加热至95℃~105℃,并恒温30min~50min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在190rpm~210rpm的搅拌转速下搅拌30min~60min,以进行反应。
上述技术方案中,所述第一步的步骤三中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1~2:1。
上述技术方案中,所述第一步的步骤四中,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸。
上述技术方案中,所述第二步中,将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在400rpm~500rpm的转速下搅拌1min~2min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1400rpm~1600rpm的转速下搅拌5min~10min,然后再调至400rpm~500rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌5min~10min,即得到混合料。
上述技术方案中,所述第三步中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,所述九个区段温度分别为:163~167,168~172,173~177,178~182,183~187,183~187,178~182,176~180,163~167℃;
所述双螺杆挤出机的长径比为38~42:1。
本发明与现有技术相比较,有益效果在于:
(1)本发明提供的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
(2)本发明提供的一种可全降解生物质基复合材料,将该可全降解生物质基复合材料注塑成型的产品,直接放在自然环境中,在30天~50天,自然降解率达到85%, 100天~180天内,该可全降解生物质基复合材料的自然降解率达到100%。
(3)本发明提供的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,具有方法简单,生产成本低,并能够适用于大规模生产的特点。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 45份
改性聚乳酸 8份
改性淀粉 40份
硬脂酸 1.5份
环氧大豆油 4份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 100份
甲苯 55份
马来酸酐 1份
过氧化二异丙苯 0.02份
甲醇 180份。
其中,改性淀粉是由玉米淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至100℃,并恒温40min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在200rpm的搅拌转速下搅拌45min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇三次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1.5:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在450rpm的转速下搅拌1.5min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1500rpm的转速下搅拌8min,然后再调至450rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌8min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:165,170,175,180,185,183~187,180,178,165℃;双螺杆挤出机的长径比为40:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
实施例2。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 40份
改性聚乳酸 7份
改性淀粉 30份
硬脂酸 1份
环氧大豆油 3份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 95份
甲苯 50份份
马来酸酐 0.8份
过氧化二异丙苯 0.01份
甲醇 160份。
其中,改性淀粉是由木薯淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至95℃,并恒温50min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在190rpm的搅拌转速下搅拌60min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇四次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在400rpm的转速下搅拌2min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1400rpm的转速下搅拌10min,然后再调至400rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌10min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:163,168,173,178,183,183,178,176,163;双螺杆挤出机的长径比为38:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
实施例3。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 50份
改性聚乳酸 10份
改性淀粉 50份
硬脂酸 2份
环氧大豆油 5份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 105份
甲苯 60份
马来酸酐 1.2份
过氧化二异丙苯 0.04份
甲醇 190份。
其中,改性淀粉是由玉米淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至105℃,并恒温30min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在210rpm的搅拌转速下搅拌30min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇五次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为2:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在500rpm的转速下搅拌1min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1600rpm的转速下搅拌5min,然后再调至500rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌5min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:167,172,177,182,187,187,182,180,167℃;双螺杆挤出机的长径比为42:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
实施例4。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 35份
改性聚乳酸 5份
改性淀粉 25份
硬脂酸 0.5份
环氧大豆油 2份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 90份
甲苯 40份
马来酸酐 0.3份
过氧化二异丙苯 0.005份
甲醇 150份。
其中,改性淀粉是由木薯淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至92℃,并恒温45min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在195rpm的搅拌转速下搅拌50min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇三次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1.2:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在420rpm的转速下搅拌1.8min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1450rpm的转速下搅拌9min,然后再调至420rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌9min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:164,169,174,179,184,184,179,177,164℃;双螺杆挤出机的长径比为39:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
实施例5。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 55份
改性聚乳酸 10份
改性淀粉 55份
硬脂酸 3份
环氧大豆油 6份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 110份
甲苯 70份
马来酸酐 1.5份
过氧化二异丙苯 0.05份
甲醇 200份。
其中,改性淀粉是由木薯淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至102℃,并恒温35min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在205rpm的搅拌转速下搅拌35min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇四次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1.8:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在480rpm的转速下搅拌1.2min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1550rpm的转速下搅拌6min,然后再调至480rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌6min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:166,171,176,181,186,186,181,179,166℃;双螺杆挤出机的长径比为41:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
实施例6。
一种可全降解生物质基复合材料,是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 38份
改性聚乳酸 9份
改性淀粉 53份
硬脂酸 2份
环氧大豆油 5份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 92份
甲苯 65份
马来酸酐 1.2份
过氧化二异丙苯 0.04份
甲醇 160份。
其中,改性淀粉是由玉米淀粉,通过糊化改性制成。
上述一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至94℃,并恒温47min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在198rpm的搅拌转速下搅拌54min,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇三次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;本实施例中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1.4:1;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在490rpm的转速下搅拌1.2min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1480rpm的转速下搅拌8min,然后再调至420rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌8min,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。本实施例中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,该九个区段温度分别为:165,169,175,179,184,186,179,177,166℃;双螺杆挤出机的长径比为39:1。
本实施例的一种可全降解生物质基复合材料,由于相对于现有技术的可降解生物材料,添加了改性聚乳酸,而改性聚乳酸是由聚乳酸、甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇制成的,其中,甲苯、马来酸酐、过氧化二异丙苯和甲醇的材料成本相对于聚乳酸的成本低较多,因此,通过添加改性聚乳酸,能够使得所制得的可全降解生物质基复合材料的制备成本降低,相比现有技术的纯聚乳酸的可降解生物材料的成本降低了20%~40%,进而提高材料的应用范围。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种可全降解生物质基复合材料,其特征在于:是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 35份~55份
改性聚乳酸 5份~10份
改性淀粉 25份~55份
硬脂酸 0.5份~3份
环氧大豆油 2份~6份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 90份~110份
甲苯 40份~70份
马来酸酐 0.3份~1.5份
过氧化二异丙苯 0.005份~0.05份
甲醇 150份~200份。
2.根据权利要求1所述的一种可全降解生物质基复合材料,其特征在于:是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 40份~50份
改性聚乳酸 7份~10份
改性淀粉 30份~50份
硬脂酸 1份~2份
环氧大豆油 3份~5份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 95份~105份
甲苯 50份~60份
马来酸酐 0.8份~1.2份
过氧化二异丙苯 0.01份~0.04份
甲醇 160份~190份。
3.根据权利要求1所述的一种可全降解生物质基复合材料,其特征在于:是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 45份
改性聚乳酸 8份
改性淀粉 40份
硬脂酸 1.5份
环氧大豆油 4份;
其中,所述改性聚乳酸是由以下重量份数的组份制成:
聚乳酸 100份
甲苯 55份
马来酸酐 1份
过氧化二异丙苯 0.02份
甲醇 180份。
4.根据权利要求1所述的一种可全降解生物质基复合材料,其特征在于:所述改性淀粉是由玉米淀粉或木薯淀粉,通过糊化改性制成。
5.权利要求1至4任意一项所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:它包括以下步骤:
第一步,改性乳酸的制备:
步骤一,将配方量的聚乳酸加入带有搅拌装置的反应釜中,然后在反应釜中加入配方量的甲苯,通过搅拌使聚乳酸完全溶解;
步骤二,对反应釜进行加热至一定温度,并恒温一定时间后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在一定搅拌转速下搅拌一定时间,以进行反应;
步骤三,待步骤二的反应完成后,在反应釜中加入配方中的一部分甲醇,以进行沉淀,然后再使用配方中余下的甲醇多次洗涤未反应完的马来酸酐,得到沉淀产物;
步骤四,将步骤三得到的沉淀产物进行干燥后,即制得所述改性乳酸;
第二步,混合料的配料:将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在一定转速下搅拌一定时间后,加入配方量的环氧大豆油,并调至一定转速下搅拌一定时间,然后再调至一定转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌一定时间,即得到混合料;
第三步,将第二步得到的混合料,加入预先加热好的双螺杆挤出机,然后通过双螺杆挤出机进行拉条、切粒和干燥,即制得所述可全降解生物质基复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:所述第一步的步骤二中,对反应釜进行加热至95℃~105℃,并恒温30min~50min后,在反应釜中加入配方量的马来酸酐和过氧化二异丙苯,然后在190rpm~210rpm的搅拌转速下搅拌30min~60min,以进行反应。
7.根据权利要求5所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:所述第一步的步骤三中,配方中的一部分甲醇与配方中余下的甲醇的质量比为1~2:1。
8.根据权利要求5所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:所述第一步的步骤四中,将步骤三得到的沉淀产物放入微波烘箱进行干燥至含水率低于2%后,即制得所述改性乳酸。
9.根据权利要求5所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:所述第二步中,将配方量的改性淀粉加入到混料机中,并在400rpm~500rpm的转速下搅拌1min~2min后,加入配方量的环氧大豆油,并调至1400rpm~1600rpm的转速下搅拌5min~10min,然后再调至400rpm~500rpm的转速后加入配方量的聚乳酸、硬脂酸、以及第一步制得的改性聚乳酸,然后搅拌5min~10min,即得到混合料。
10.根据权利要求5所述的一种可全降解生物质基复合材料的制备方法,其特征在于:所述第三步中,预先加热好的双螺杆挤出机分为九个区段温度,所述九个区段温度分别为:163~167,168~172,173~177,178~182,183~187,183~187,178~182,176~180,163~167℃;
所述双螺杆挤出机的长径比为38~42:1。
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