[发明专利]一种生物降解材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及塑料材料领域，特别涉及一种生物降解材料及其制备方法和在制备生物降解薄膜中的应用。

背景技术

自20世纪30年代塑料材料投入使用以来，以其质轻、价廉、外表光洁美观、耐腐蚀、生产工艺简单等卓越特性，广泛应用于国民经济各部门和人民生活各领域。世界塑料原料产量1991年首次突破一亿吨，至2003年世界塑料年产量已接近二亿吨，按体积计算已超过钢铁、铝、铜等金属材料产量的总和。1995-2000年全球塑料产量年均增长速度为6.3％。根据预测，2026年全世界塑料需求量将达到3.8亿吨，塑料工业已成为名副其实的第一大材料工业。由于塑料的大量应用，废弃塑料制品也与日俱增，同时塑料大多性能稳定，因此，也出现了所谓的白色污染，给环境带来了很大的危害。近年来，积累国内外的成功经验，人们对废弃塑料的治理采取了积极的防御措施，诸如塑料包装材料的减量化，多次重复使用以及回收再利用等等。但是对于那些不易回收或者回收价值不大、回收利用在经济上难以运行的制品，如购物袋、一次性餐具等等，采用降解塑料则更为有利。其他制品如农用地膜，医用塑料制品等，也是降解塑料的巨大的潜在市场。

降解塑料的主要适用领域是使用周期短，使用后的废弃物处置较难的产品。但是降解塑料在整个塑料大家庭中，是一个相当年轻的成员，目前还处于一个成长、完善的阶段。产品部分虽然已经商业化，但尚不成熟，在不断改善价格比、降低原材料成本以及拓宽市场中，都会遇到很多棘手的问题。

国际专利WO2007/134492A1公开了一种可完全生物降解塑料树脂及薄膜类制品的生产方法，原料主要包括淀粉、甘油、滑石粉、乙烯丙烯酸共聚物等，混合均匀后经过双螺杆挤出机进行造粒。但是该方法制备的薄膜，由于薄膜中有无机类和淀粉填充料的存在，因此，该薄膜不能保持良好的透明性，并且该薄膜的力学性能也不理想，存在着技术等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种生物降解材料，可用于制备生物降解薄膜，制备出的生物降解薄膜既具有普通塑料的各种优良性能，能够保持较好的透明性，又能被土壤中的微生物完全分解快速吸收。

一种生物降解材料，由以下重量份的原料组成：

碳酸二甲酯-丁二醇共聚物(PBC)                   20～90重量份；

聚乳酸(PLA)                                    0～70重量份；

天然植物油                                     0.1～30重量份；

增塑剂                                         0.5～20重量份；

反应促进剂                                     0.5～20重量份。

为了得到更好的发明效果，以下作为本发明的优选的技术方案：

所述的生物降解材料由以下重量份的原料组成：

碳酸二甲酯-丁二醇共聚物                        50～60重量份；

聚乳酸                                         20～30重量份；

天然植物油                                     14重量份；

增塑剂                                         5重量份；

反应促进剂                                     1重量份。

所述的聚乳酸为L型聚乳酸、D型聚乳酸或者LD混合型聚乳酸。在聚乳酸存在的条件下，该生物降解材料强度较好，提高该材料的强度。

所述的天然植物油为菜籽油、蓖麻油、豆油、花生油、椰子油、棕榈油、亚麻油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、松子油、桐油中的一种或两种以上。加入天然植物油，通过天然植物油中的反应活性基团与基体树脂(即碳酸二甲酯-丁二醇共聚物)的活性官能团相互作用，以达到增容目的。

所述的增塑剂为山梨醇、聚乙二醇、乙酰化柠檬酸、甘油中的一种或两种以上。加入增塑剂，提高聚合物链的移动性能，使生物降解材料的可塑效果得到提高，降低脆性，提高柔性。

所述的反应促进剂为偶联剂、催化剂中的一种或两种。