[发明专利]聚羟基脂肪酸酯复合材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物可降解材料，特别是涉及聚羟基脂肪酸酯复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

高分子聚合物可用于制造各种塑料制品，包括薄膜、片材、泡沫、模塑制品等许多其他特殊的产品。应用在包装、农业、家用物品和个人护理用品领域中时，塑料制品使用循环周期很短（少于12个月）。例如，在食品包装中，聚合物起保护介质作用，在内含物用掉后马上弃去。家用产品，如清洁剂瓶和尿布在使用后马上丢弃。

大多数这些塑料物质最终落入固体废物中，成为“白色污染”，增加了昂贵的填埋空间，加重了环境的负担。虽然人们已作了一些回收利用的努力，但是聚合物的性质和它们产生和转化为产物的方式限制了循环使用的可能性。即使是很纯的聚合物进行重复加工也会使材料降解，结果得到机械性能不良的制品。不同级别的化学上相似的塑料（如用作牛奶壶和杂货袋的不同分子量的聚乙烯）的混合收集会导致加工问题，使回收的材料品质不良或不能使用。

聚羟基脂肪酸酯具有类似化工塑料的物化特性和生物可降解性，已经被作为环境可降解塑料得到广泛应用，以缓解目前越来越严重的“白色污染”问题。聚羟基脂肪酸酯还具有生物相容性、化学活性、压电性、气体相隔性等许多优良性能，因此除了可以在塑料工业中得以推广应用，成为新型的生物可降解塑料以外，也可能在医药、制药、电子等高附加值领域得到广泛应用，这使得对聚羟基脂肪酸酯家族研究成为热点。

发明内容

本发明的目的是提供了一种力学性能优异，生物相容性和生物降解性良好、加工工艺简便的聚羟基脂肪酸酯复合材料。

为达到上述目的，本发明提供了一种聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将已干燥的云母、纳米SiO₂粉料置于高速混合机中预热搅拌，当温度达到70℃～80℃时，分3次定量加入预先配制的钛酸酯-丙酮溶液或硅烷偶联剂-去离子水溶液，每次间隔4min～5min，整个搅拌活化时间15min～20min，干燥后得处理后的云母和处理后的纳米SiO₂。

（2）将聚羟基脂肪酸酯干燥，与抗氧剂、经步骤（1）处理后的云母和/或纳米SiO₂以及加工助剂混合，置于高速混合机中高速共混5-10分钟，将高速共混后所得的混合物加入双螺杆挤出机，最后在150-180℃下熔融共混挤出造粒得到复合材料；

按质量份数计，上述制备过程使用的各种原料的比例为：聚羟基脂肪酸酯80-95份，偶联剂0.1-1.0份，云母5-10份，纳米SiO₂1-10份，抗氧剂0.5-2份，加工助剂1-4份。

优选的，所述云母为绢云母。

优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的一种。

优选的，所述的偶联剂具体为KH550或NDZ-102。

优选的，所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂。

优选的，所述的抗氧剂为亚磷酸酯AT-168。

优选的，所述的加工助剂为硬脂酸、月桂酸中的一种或两种混合。

发明人同时要求保护按照上述方法制得的聚羟基脂肪酸酯复合材料。

发明人还要求保护按照上述方法制得的聚羟基脂肪酸酯复合材料在替代通用塑料方面的应用。

本发明制备的聚羟基脂肪酸酯复合材料具有通用塑料良好的使用性能，废弃时可完全生物降解不污染环境。

具体实施方式

本发明聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备方法，按质量份数计，各种原料的比例为：聚羟基脂肪酸酯80-95份，偶联剂0.1-1.0份，云母5-10份，纳米SiO₂1-10份，抗氧剂0.5-2份，加工助剂1-4份。

上述的聚羟基脂肪酸酯复合材料的制备方法，其特征在于，包括下列制备步骤：

（1）将云母、纳米SiO₂粉料110℃温度下干燥2小时。

（2）将聚羟基脂肪酸酯在80℃温度下干燥24小时。

（3）将已干燥的云母、纳米SiO₂粉料置于高速混合机中预热搅拌，当温度达到70℃～80℃时，分3次定量加入预先配制的钛酸酯-丙酮溶液（或硅烷偶联剂-去离子水溶液），每次间隔4min～5min，整个搅拌活化时间15min～20min（可根据粉料用量适当调节），干燥，得处理后的云母、处理后的纳米SiO₂。