CN109206864A - 一种生物工程塑料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种生物工程塑料的制备方法。按照重量份称取各组分聚乳酸树脂50～85份，聚碳酸酯50～75份，壳聚糖3～8份，抗冲击改性剂5～20份，并将各组分放入混合搅拌机中进行混合；将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出。本发明提出一种生物工程塑料的制备方法，原材料容易获得，生产成本低且质量稳定，所制得的生物工程塑料具有较好的耐热性和力学性能，其中通过添加抗冲击改性助剂改善了塑料的抗冲击性能，由于聚乳酸树脂的使用，减少了材料中石油基高分子的用量，减少生产废弃时向大气排放二氧化碳量，对环境污染小，适合大规模连续生产。

Description

一种生物工程塑料的制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种生物工程塑料的制备方法。
背景技术
近年来，由于环保要求和石油资源的短缺，聚乳酸树脂越来越受人们的重视。聚乳酸树脂是一种由淀粉经生物发酵转化为乳酸、乳酸经聚合而得到的高分子材料，其具有良好的生物降解性能，在自然环境中通过微生物产生的酶作用最终降解成无机物质如水和二氧化碳，是可再生的环境友好型生物降解塑料。
但是，由于纯聚乳酸树脂结晶速度慢，成型制品收缩率大，尺寸稳定性差，本身材质脆，加工热稳定性差等，限制了其作为工程塑料的应用。
如何对聚乳酸树脂进行增强，是本行业的研究热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物工程塑料的制备方法，所制得的生物工程塑料以聚乳酸和聚碳酸酯为主要成分，原料来源广泛，成本较为低廉，产品性能稳定。
实现本发明目的而采用的技术方案为：
一种生物工程塑料的制备方法，其制备步骤如下：
按照重量份称取各组分聚乳酸树脂50～85份，聚碳酸酯50～75份，壳聚糖3～8份，抗冲击改性剂5～20份，并将各组分放入混合搅拌机中进行混合；将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出。
优选地，混合条件为：混合转速为60～80转/分钟，搅拌时间10～15分钟。
优选地，挤出条件为：温度控制参数：供料段153～155℃，压缩段168～170℃，机头温度188～192℃，口模温度187～189℃。
优选地，所述聚乳酸树脂由如下步骤制得：（1）提取原料，在生物催化剂的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；（2）向发酵液中加入硫酸，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；（3）乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚合成聚乳酸树脂。
优选地，步骤（1）中所述的提取原料，该原料选自玉米、小麦、木薯中的一种。
优选地，所述生物催化剂选自麦芽酶、糖化酶中的一种。
优选地，步骤（2）中所述硫酸的体积百分数为20-30%。
优选地，所述的抗冲击改性剂选自ACR抗冲改性剂或EVA抗冲击改性剂中的一种。
本发明所产生的技术效果：
本发明提出一种生物工程塑料的制备方法，原材料容易获得，生产成本低且质量稳定，所制得的生物工程塑料具有较好的耐热性和力学性能，其中通过添加抗冲击改性助剂改善了塑料的抗冲击性能，由于聚乳酸树脂的使用，减少了材料中石油基高分子的用量，减少生产废弃时向大气排放二氧化碳量，对环境污染小，适合大规模连续生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
1）聚乳酸树脂的制备
提取玉米原料，在生物催化剂麦芽酶的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；向发酵液中加入硫酸，硫酸的体积百分数为50%，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，将乳酸以特殊的浓缩制程，转变成丙交酯，即中间型产物减水乳酸，再开环缩聚合成聚乳酸树脂，将制得的聚乳酸进行干燥处理，备用。
2）生物工程塑料的制备
按照重量份称取各组分聚乳酸树脂80份，聚碳酸酯65份，壳聚糖5份，抗冲击改性剂10份，并将各组分放入混合搅拌机中进行混合，混合转速为60转/分钟，搅拌时间10分钟；将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出，其中温度控制参数为，供料段155℃，压缩段168℃，机头温度192℃，口模温度187℃。
实施例2
1）聚乳酸树脂的制备
提取小麦原料，在生物催化剂糖化酶的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；向发酵液中加入硫酸，硫酸的体积百分数为50%，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，将乳酸以特殊的浓缩制程，转变成丙交酯，即中间型产物减水乳酸，再开环缩聚合成聚乳酸树脂，将制得的聚乳酸进行干燥处理，备用。
2）生物工程塑料的制备
按照重量份称取各组分聚乳酸树脂50份，聚碳酸酯75份，壳聚糖8份，抗冲击改性剂5份，并将各组分放入混合搅拌机中进行混合，混合转速为80转/分钟，搅拌时间15分钟；将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出，其中温度控制参数为，供料段153℃，压缩段170℃，机头温度188℃，口模温度189℃。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种生物工程塑料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
按照重量份称取各组分聚乳酸树脂50～85份，聚碳酸酯50～75份，壳聚糖3～8份，抗冲击改性剂5～20份，并将各组分放入混合搅拌机中进行混合；将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出。
2.根据权利要求1所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：混合条件为：混合转速为60～80转/分钟，搅拌时间10～15分钟。
3.根据权利要求1所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：挤出条件为：温度控制参数：供料段153～155℃，压缩段168～170℃，机头温度188～192℃，口模温度187～189℃。
4.根据权利要求1所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸树脂，由如下步骤制得：（1）提取原料，在生物催化剂的作用下，加入纯乳酸和碳酸钙进行发酵，获得发酵液；（2）向发酵液中加入硫酸，充分搅拌后过滤，对滤液进行蒸发浓缩，并再次过滤，获得乳酸；（3）乳酸经过精制、脱水低聚、高温裂解，生成环状二聚体丙交酯，再开环缩聚合成聚乳酸树脂。
5.根据权利要求4所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的提取原料，该原料选自玉米、小麦、木薯中的一种。
6.根据权利要求4所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：所述生物催化剂选自麦芽酶、糖化酶中的一种。
7.根据权利要求4所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述硫酸的体积百分数为20-30%。
8.根据权利要求1所述的生物工程塑料的制备方法，其特征在于：所述的抗冲击改性剂选自ACR抗冲改性剂或EVA 抗冲击改性剂中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110804219A (zh) * 2019-11-20 2020-02-18 李永超 一种车用生物工程塑料的制备方法

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