CN112080118A - 一种可降解聚乳酸塑料 - Google Patents

Abstract

本申请涉及塑料材料的技术领域，尤其是涉及一种可降解聚乳酸塑料，包括聚乳酸树脂、聚苯乙烯、二氧化钛光敏剂、相容剂和其他助剂。通过二氧化钛光敏剂促进光催化降解的发生，并使塑料体系整体裂解，进而使微生物可以更好地对塑料本体进行生物降解，从而提高降解速率。

Description

一种可降解聚乳酸塑料

技术领域

本申请涉及塑料材料的技术领域，尤其是涉及一种可降解聚乳酸塑料。

背景技术

近年来，塑料的使用量日益增大，由于大部分塑料降解困难，废弃的塑料聚乳酸是一种新型塑料材料，其主要通过乳酸共聚进行合成，在土壤中可以完全降解为水和二氧化碳，符合绿色环保的要求，对环境造成的破坏较小，具有广阔的运用前景。

聚乳酸在土壤中的降解主要原理如下：首先，聚乳酸会先发生水解反应，结构中的酯基会断裂，并导致聚乳酸整体结构裂解，使微生物得以进入到聚乳酸组织物的内部，随后微生物再对残余的聚乳酸短链进行降解，使之彻底降解为水和二氧化碳。在上述过程中，由于聚乳酸整体结构紧密，在分子间的偶极作用力下，聚乳酸分子长链一般具有较为规整的排列结构，因此水不容易渗入到组织内部，进而使得水解过程发生较慢，因此其在土壤中实际降解速度较慢，一般需要两到三年的时间才能完成降解过程。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请提供了一种可降解聚乳酸塑料，具有较快的的降解速度。

本申请的第一个发明目的是通过以下技术方案实现的：一种可降解聚乳酸塑料，包括如下质量份的组分：

聚乳酸树脂：60～70份；

聚苯乙烯：33～50份；

二氧化钛光敏剂：0.6～1.3份；

相容剂：1.5～3份；

其他助剂：0～20份。

聚苯乙烯与聚乳酸树脂形成的合金，有助于提高聚乳酸的机械性能。通过相容剂可以使聚苯乙烯和聚乳酸分布更加均匀。

通过添加二氧化钛光敏剂，可以通过光催化的方式，使聚苯乙烯发生降解。由于聚苯乙烯在加工过程中已与聚乳酸在相容剂的作用下均匀混合，因此，聚苯乙烯在光催化裂解之后，可以使该聚乳酸塑料整体结构无定型化，并形成较多空隙和裂纹的结构。在上述过程中，水和微生物可以通过空隙和裂纹进入到塑料的内部，进而提高该可降解聚乳酸塑料的降解速度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述二氧化钛光敏剂为介孔二氧化钛纳米颗粒。

介孔纳米二氧化钛具有较高的表面能，能够较为高效地发生光催化反应，因此有助于进一步提高该可降解塑料的降解速率。另外，介孔二氧化钛纳米颗粒表面的介孔结构可以与聚乳酸树脂及聚苯乙烯形成的纤维结构形成一定程度的交联效应，因此能够促进二氧化钛光敏剂在体系中分布更加均匀。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述介孔二氧化钛纳米颗粒经光敏染料改性处理。

由于二氧化钛光敏剂一般吸收波长在400nm以下，主要以紫外光为主，但紫外光穿透性较差，在阳光穿透大气层时，大部分紫外光都会被空气吸收。加入光敏染料后，光敏染料一般均具有较大的吸收范围，能够吸收能量更低的可见光甚至红外光，因此通过光敏染料和介孔二氧化钛纳米颗粒之间的能量传递作用，可以实现更为光谱的光能利用，提高光催化的效果，

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述光敏染料为金属卟啉，所述光敏染料在介孔二氧化钛纳米颗粒上的荷载量为0.2～0.8％。

金属卟啉具有较大的共轭结构，通过调节其卟啉环上的取代基可以调节金属卟啉的最大吸收波长，进而可以适用于不同的需求。卟啉类的光敏染料通过其多个芳环的共轭结构可以与介孔二氧化钛纳米颗粒之间同时发生电子转移和能量传递的过程，从而进一步提高二氧化钛的光催化性能。另外，卟啉结构吸收光子后，具有两种效应，一者为放出荧光，一者为吸收氧气并产生单重态氧。放出荧光的过程和产生单重态氧的过程是相互竞争的过程，其中产生的单重态氧可以起到氧化聚苯乙烯和聚乳酸的作用，进而进一步促进聚苯乙烯和聚乳酸裂解。采用金属卟啉，利用金属原子的重原子效应，可以促进电子在高能态发生系间窜跃的过程，进而提高单重态氧的产率，进一步促进该可降解聚乳酸塑料发生裂解。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：该可降解聚乳酸塑料还包括质量份为9～16份的多孔填料载体。

多孔填料载体在体系中可以起到承载二氧化钛光敏剂的作用。由于二氧化钛光敏剂具有较好的表面活性和较高的表面能，因此其在体系中会出现团聚现象，进而导致其起到的光催化效果减弱。加入多孔填料载体后，通过多孔填料载体上的空隙中的吸附作用，可以使二氧化钛光敏剂分布更加均匀，

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多孔填料载体为膨胀石墨。

膨胀石墨具有较好的导电性，因此二氧化钛光敏剂在被吸附于膨胀石墨中时，可以在整个膨胀石墨的体系中发生电子传递的效果，提高其对于聚苯乙烯催化剂的光催化效果，有助于进一步提高可降解聚乳酸塑料的降解速率。同时，膨胀石墨具有较好的机械性能，加入后能够提高聚乳酸塑料的机械强度。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述膨胀石墨表面经偶联剂处理。

通过偶联剂对膨胀石墨表面进行改性处理，有助于在该聚乳酸塑料中形成网格状的交联结构，一方面进一步提高了该聚乳酸塑料的韧性、耐磨性等机械性能，另一方面也有助于膨胀石墨与聚乳酸树脂、聚苯乙烯等物料形成更加均匀的体系，有助于减少体系中形成的聚苯乙烯密排结构或聚乳酸树脂密排结构，进一步地提高该聚乳酸塑料的可降解性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的复配体系，所述硅烷偶联剂的用量和钛酸酯偶联剂的物质的量之比为1:(0.5～0.8)。

将硅烷偶联接和钛酸酯偶联剂合用，相较于使用单种偶联剂，可以获得更加出色的偶联效果，在实际生产过程中可以进一步提高聚乳酸塑料的机械强度和韧性。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述其他助剂包括如下质量份的组分：

增强玻纤：2～6份；

SBS弹性体：4～18份。

通过加入增强玻纤，可以进一步提高该聚乳酸塑料的强度和韧性。SBS可以改善聚乳酸的耐低温性能和韧性，并通过其长链交织作用，以增强玻纤为锚点，形成更加紧密且均匀的网状结构，从而具有更加出色的机械性能。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：通过如下步骤进行加工:

S1、采用表面活性剂辅助溶胶凝胶法合成介孔二氧化钛纳米颗粒；

S2、将介孔二氧化钛纳米颗粒与光敏染料共同分散于溶剂中，充分混合并使光敏剂吸附于介孔纳米二氧化钛纳米颗粒上，得到荷载光敏染料的介孔二氧化钛纳米颗粒；

S3、将聚乳酸树脂、聚苯乙烯、相容剂、多孔载体填料和其他助剂混合，再加热至160～190℃，使之熔融共混，得到第一熔融混合物；

S4、将步骤S3中得到的第一熔融混合物降温至140～155℃，再加入步骤S1中制得的介孔二氧化钛纳米颗粒S2中制得的二氧化钛光敏剂，或加入直接购买得到的二氧化钛粉末作为二氧化钛光敏剂，继续混合均匀，得到第二熔融混合物；

S5、将步骤S4中第二熔融混合物通过螺杆挤出机挤出并成型，其中，螺杆挤出机采用自入料端到出料端依次设置有温度为145～152℃的第一熔融段、153～159℃的第二熔融段和132～139℃的第三熔融段，螺杆转速为60～110rpm，挤出口温度为118～122℃。

采用表面活性剂辅助溶胶凝胶法合成介孔二氧化钛纳米颗粒，有助于使合成的介孔二氧化钛纳米颗粒更加均匀。在加工塑料的过程中，先将聚乳酸树脂、聚苯乙烯、相容剂和多孔载体填料混合，通过相容剂提高上述物料的均匀度，混合完毕后再降温并加入二氧化钛光敏剂，使多孔载体填料可以充分吸附二氧化钛光敏剂，进而实现均匀分布的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在本申请中，通过在聚乳酸树脂和聚苯乙烯形成的塑料合金中，添加二氧化钛光敏剂，通过二氧化钛光催化聚苯乙烯降解的过程，使体系崩解后，再通过生物催化的方法促进聚乳酸树脂降解，从而提高塑料的降解速度。

2.在本申请中，通过介孔二氧化钛纳米颗粒和光敏染料的配合，提高对光照的利用率，进一步提高光催化降解的效果。

3.在本申请中，通过多孔填料载体对二氧化钛光敏剂进行荷载，减少二氧化钛光敏剂的团聚，提高二氧化钛光敏剂的光催化效果。

具体实施方式

以下通过各实施例对本申请的具体实施方式进行阐述。

实施例1～5，一种可降解聚乳酸塑料，其物料组成如表1所示。

表1、实施例1～5的成分表

成分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						聚乳酸树脂(g)	64	70	60	64	64
聚苯乙烯(g)	42	33	50	42	42
						二氧化钛光敏剂(g)	1.1	1.1	1.1	0.6	1.3
相容剂(g)	2.3	2.3	2.3	3	1.5

其中，二氧化钛光敏剂为纳米二氧化钛粉末，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

上述可降解聚乳酸通过如下步骤进行制备：

S3、将聚乳酸树脂、聚苯乙烯、相容剂干混，并以180rpm的速度进行搅拌，使之混合均匀，随后加热至160℃，熔融并以90rpm的速度搅拌2min，得到第一熔融混合物；

S4、将步骤S3中得到的第一熔融混合物降温至140℃，加入二氧化钛光敏剂，以120rpm的速度在熔融状态下继续搅拌30s，得到第二熔融混合物；

S5、将步骤S4中的第二熔融混合物通过双螺杆挤出机挤出并注塑成型，其中，螺杆挤出机从入料端到出料端的三段温度依次为145℃、153℃和132℃，挤出口的温度为118℃，螺杆转速为110rpm，模温90℃。

实施例6，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，在步骤S3中，二氧化钛光敏剂选用等质量的纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的型号为SR237。

实施例7，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，在步骤S3之前，还包括步骤S1、采用表面活性剂辅助溶胶凝胶法合成介孔二氧化钛纳米颗粒。步骤S1具体如下：将10mL钛酸丁酯溶解于15mL乙醇中，在搅拌的同时加入10mL冰醋酸，使之完全容积，随后称取1g十二烷基二胺溶解于30mL乙醇和10mL水形成的混合体系中，搅拌至充分溶解，并将该溶液缓慢滴加与钛酸丁酯的乙醇溶液中，沸水浴加热10h，反应完毕后冷却并离心，并用水和乙醇分别洗涤三次，即制得介孔二氧化钛纳米颗粒。

在步骤S3中，选用步骤S1中制得的介孔二氧化钛纳米颗粒作为二氧化钛光敏剂。

实施例8，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例7的区别在于，在步骤S1和S3之间，还包括步骤S2，步骤S2具体如下：将步骤S1中制得的介孔二氧化钛纳米颗粒以1:15的质量比分散于乙醇中，随后加入质量为介孔二氧化钛纳米颗粒质量3％的钌-卟啉配合物作为光敏染料，并搅拌1h，随后离心并去除上清液，用乙醇和水分别清洗三次，随后将残余固体烘干，即得到荷载光敏染料的介孔二氧化硅纳米颗粒，通过称重法测得光敏染料的荷载量为0.77％。

实施例9，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例8的区别在于，在步骤S2中，选用的光敏染料为等物质的量的铁-卟啉配合物。

实施例10，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例8的区别在于，在步骤S2中，选用的光敏染料为等物质的量的氟硼荧。

实施例11，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例8的区别在于，在步骤S2中，选用的光敏染料为等物质的量的碘代氟硼荧。

实施例12，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例8的区别在于，在步骤S2中，钌-卟啉配合物的加入的量为介孔二氧化钛纳米颗粒质量的2.0％，搅拌时间为40min，通过称重法测得光敏染料的荷载量为0.26％。

实施例13，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，该可降解聚乳酸塑料还包括12g多孔填料载体，多孔填料载体为膨胀石墨，多孔填料载体在步骤S3中与其他物料一同加入。

实施例14，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例7的区别在于，该可降解聚乳酸塑料还包括12g多孔填料载体，多孔填料载体为膨胀石墨，多孔填料载体在步骤S3中与其他物料一同加入。

实施例15，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例8的区别在于，该可降解聚乳酸塑料还包括12g多孔填料载体，多孔填料载体为膨胀石墨，多孔填料载体在步骤S3中与其他物料一同加入。

实施例16，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例15的区别在于，多孔填料载体为硅藻土。

实施例17，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例15的区别在于，多孔填料载体为多孔陶瓷氧化铝。

实施例18，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例15的区别在于，多孔填料载体的加入量为9g。

实施例19，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例15的区别在于，多孔填料载体的加入量为16g。

实施例20，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例15的区别在于，多孔填料载体的表面经偶联剂处理，其中偶联剂为硅烷偶联剂kh-550，具体处理方法如下：将膨胀石墨分散于1倍于膨胀石墨体积的水和丙酮的混合体系中，充分搅拌并加入0.06倍于膨胀石墨质量的硅烷偶联剂hk-550，加热至60℃，搅拌30min，随后离心，用水洗涤，并烘干，即得到偶联剂改性完毕的多孔填料载体。

实施例21，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例20的区别在于，偶联剂替换为等质量的钛酸酯偶联剂TMC-TTS。

实施例22，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例20的区别在于，偶联剂替换为等质量的硅烷偶联剂hk-550和钛酸酯偶联剂TMC-TTS，硅烷偶联剂hk-550和钛酸酯偶联剂的物质的量之比为1:0.5。

实施例23，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例20的区别在于，偶联剂替换为等质量的硅烷偶联剂hk-550和钛酸酯偶联剂TMC-TTS，硅烷偶联剂hk-550和钛酸酯偶联剂的物质的量之比为1:0.8。

实施例24，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例22的区别在于，在步骤S3中，还加入了其他助剂，其他助剂包括4g增强玻纤和12gSBS弹性体。

实施例25，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于，其他助剂包括2g增强玻纤和18gSBS弹性体。

实施例26，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于，其他助剂包括6g增强玻纤和4gSBS弹性体。

实施例27，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于，其他助剂为4g增强玻纤。

实施例28，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于，其他助剂为12gSBS弹性体。

实施例29，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于，步骤S3中，加热温度为190℃。

实施例30，一种可降解聚乳酸塑料，与实施例23的区别在于在步骤S4中，螺杆挤出机从入料端到出料端的三段温度依次为152℃、159℃和139℃，挤出口的温度为122℃，螺杆转速为60rpm，模温85℃。

对于上述实施例，设置如下对比例进行比对。

对比例1：一种聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，不含二氧化钛光敏剂。

对比例2：一种聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，不含相容剂。

对比例3：一种聚乳酸塑料，与实施例1的区别在于，将聚苯乙烯替换为等质量的聚乳酸树脂。

针对上述实施例和对比例，设置如下实验，对其性质进行测定。

实验1：测定上述材料在自然状态下的降解速率，具体测定方法如下：依照GB/T18006.2-1999中的方法对场地进行步骤，将上述实施例和对比例中的塑料制成16cm²的正方形板材，厚度为5mm，分散布置于测定上述场地中，每日观察，记录样品表面霉变、形变面积达到样品总面积50％以上时的日期，记录为霉变天数，并记录样品碎片化的日期，记录为碎化天数。

实验2：先将样品放置于紫外灯下进行处理，处理时相对湿度保持于30～50％，紫外灯功率为60w，处理时间为6h，处理完毕后再依照实验1中的方法进行测定并记录霉变天数和碎化天数。

实验3：先将样品放置于太阳光模拟器下进行处理，处理时间为24h，太阳光模拟器的功率为450W，处理完毕后再依照实验1中的方法进行测定，并记录霉变天数和碎化天数。

对于实验1～3，每组样品制样15个，相邻样品之间摆放间距不小于20cm，取15个样品的中位数。

实验4：依照ISO-527-1-2012中的通用实验方法对上述实施例和对比例进行制样，并对其进行拉伸性能测定。

对实施例1～5及对比例1～3进行实验1～4，其测定结果如表2所示。

表2：实施例1～5及对比例1～3的测定结果

通过上述数据可知，采用本申请中的方法制备得到的聚乳酸塑料，相较于现有技术中的聚乳酸塑料，可以更快地完成实现聚乳酸塑料的降解。通过二氧化钛光敏剂的初步降解作用，可以使塑料中的规整排布的长链结构断裂，并产生许多细小的裂纹，进而有助于后续的生物降解的进行。对比例1中不含有二氧化钛光敏剂，因此其光降解步骤不会发生，进而使得其整体降解速度变慢。对比例2中不含有聚苯乙烯，其强度下降的同时，可能是由于聚乳酸分子内极性较强，尽管分子键在光催化过程中部分断裂，但仍不易产生供微生物和水通过的空隙结构，故影响了其分解效率。对比例3中不含有相容剂，其聚苯乙烯和聚乳酸之间的分布较为不均匀，二氧化钛光敏剂也容易团聚，进而在导致拉伸强度下降的同时，光降解能力也下降。

对实施例6～12进行实验1～4，得到结果如表3所示。

表3：实施例6～12的测定结果

通过上述实验数据可知，当选用介孔二氧化钛纳米颗粒时，该聚乳酸塑料可以具有更加有优秀的降解速率。且当介孔二氧化钛纳米颗粒中荷载有光敏染料时，通过光敏染料对阳光中400～600nm波长范围的光照进行吸收，并通过光敏染料和介孔二氧化钛纳米颗粒之间的能量传递电子转移过程，进一步提高光催化的效果和速率。在多种光敏染料中，钌-卟啉配合物具有较好的光活性，吸收波长范围较广，且能够产生一定量的单重态氧，因此其对于光催化的促进效果最佳。铁-卟啉配合物的光活性弱于钌-卟啉配合物，而氟硼荧尽管具有较好的光活性，但是其吸收光并跃迁至激发态后，容易产生电子回落并放出荧光，进而较难将能量传递至介孔二氧化钛纳米颗粒中，因此其对于光催化的促进效果弱于钌-卟啉配合物。而对于碘代氟硼荧，尽管由于碘原子的存在，其能够产生大量的单重态氧，但是碘代硼氟荧一方面吸收波长较高，其激发态与介孔二氧化钛纳米颗粒的激发态能级差较大，另一方面过于强大的单重态氧产生能力会起到杀菌的效果，反而不利于体系中的微生物生长，进而其促进降解的效果也不如钌-卟啉配合物。

对实施例13～23中的可降解聚乳酸塑料，进行实验1～4，其结果如表4所示。

表4：实施例13～23的测定结果

在实施例13～23中，添加了多孔填料载体，通过多孔填料载体对二氧化钛光敏剂的吸附作用，降低二氧化钛光敏剂的团聚作用，进而进一步提高光降解效率和塑料整体降解速率。其中，选用膨胀石墨作为多孔材料载体，通过膨胀石墨的导电性，提高光敏染料和二氧化钛光敏剂之间的能量传递电子转移速率，进而进一步提高二氧化钛光敏剂的光催化效果。另外，通过在膨胀石墨表面进行偶联剂修饰，可以使膨胀石墨分布更加均匀，并与聚乳酸和聚苯乙烯形成交联结构，提高了塑料的拉伸强度的同时，也起到了进一步地促进光催化降解的作用。另外地，采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的复配体系，有助于进一步地提高分子间的交联度，进而提高了塑料整体的拉伸强度。

进一步地，对实施例24～30中的可降解聚乳酸塑料进行实验1～4，其结果如表5所示。

表5：实施例24～30的测定结果

在上述实施例中，通过添加增强玻纤和SBS弹性体，均可以进一步地提升塑料的拉伸强度，具有较好的增强效果。另外，在范围内对挤出时的温度进行调整，其地塑料整体的影响较小。

综上所述，本申请提供了一种聚乳酸-聚苯乙烯的复合体系，并添加氧化钛光敏剂作为光降解的催化剂，通过光降解辅助生物降解的方式，提高该可降解聚乳酸塑料的降解速率。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：包括如下质量份的组分：

聚乳酸树脂：60～70份；

聚苯乙烯：33～50份；

二氧化钛光敏剂：0.6～1.3份；

相容剂：1.5～3份；

其他助剂：0～20份。

2.根据权利要求1所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述二氧化钛光敏剂为介孔二氧化钛纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述介孔二氧化钛纳米颗粒经光敏染料改性处理。

4.根据权利要求3所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述光敏染料为金属卟啉，所述光敏染料在介孔二氧化钛纳米颗粒上的荷载量为0.2～0.8%。

5.根据权利要求1所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：该可降解聚乳酸塑料还包括质量份为9～16份的多孔填料载体。

6.根据权利要求2所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述多孔填料载体为膨胀石墨。

7.根据权利要求6所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述膨胀石墨表面经偶联剂处理。

8.根据权利要求7所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的复配体系，所述硅烷偶联剂的用量和钛酸酯偶联剂的物质的量之比为1:（0.5～0.8）。

9.根据权利要求1所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：所述其他助剂包括如下质量份的组分：

增强玻纤：2～6份；

SBS弹性体：4～18份。

10.根据权利要求1所述的一种可降解聚乳酸塑料，其特征在于：通过如下步骤进行加工:

S1、采用表面活性剂辅助溶胶凝胶法合成介孔二氧化钛纳米颗粒；

S2、将介孔二氧化钛纳米颗粒与光敏染料共同分散于溶剂中，充分混合并使光敏剂吸附于介孔纳米二氧化钛纳米颗粒上，得到荷载光敏染料的介孔二氧化钛纳米颗粒；

S3、将聚乳酸树脂、聚苯乙烯、相容剂、多孔载体填料和其他助剂混合，再加热至160～190℃，使之熔融共混，得到第一熔融混合物；

S4、将步骤S3中得到的第一熔融混合物降温至140～155℃，再加入步骤S1中制得的介孔二氧化钛纳米颗粒S2中制得的二氧化钛光敏剂，或加入直接购买得到的二氧化钛粉末作为二氧化钛光敏剂，继续混合均匀，得到第二熔融混合物；

S5、将步骤S4中第二熔融混合物通过螺杆挤出机挤出并成型，其中，螺杆挤出机采用自入料端到出料端依次设置有温度为145～152℃的第一熔融段、153～159℃的第二熔融段和132～139℃的第三熔融段，螺杆转速为60～110rpm，挤出口温度为118～122℃。