[发明专利]高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法有效
申请号: | 201910209037.8 | 申请日: | 2019-03-19 |
公开(公告)号: | CN109897353B | 公开(公告)日: | 2021-04-20 |
发明(设计)人: | 不公告发明人 | 申请(专利权)人: | 安徽倍健特生物科技有限公司 |
主分类号: | C08L67/04 | 分类号: | C08L67/04;C08L3/04;C08L33/02;C08G63/91 |
代理公司: | 合肥中博知信知识产权代理有限公司 34142 | 代理人: | 张加宽 |
地址: | 236600 安徽省阜阳市*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 强度 生物降解 纳米 塑料 及其 制备 方法 | ||
本发明公开一种高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法,由以下重量份原料制成:50‑75份改性聚乳酸,50‑70份改性淀粉纳米纤维,15‑35份偶联剂,15‑20份增塑剂,15‑20份抗氧剂,15‑25份聚丙烯酸,100‑150份乙酸乙酯,75‑100份无水乙醇;本发明通过在氢氧化钠水溶液中使二氯乙烯与甘氨酸发生反应来合成氯乙酰基甘氨酸,与传统制法相比该方法能提高氯乙酰基甘氨酸的产率和结晶纯度,通过氯乙酰基甘氨酸对聚乳酸进行表面改性,提高了制备的纳米塑料的强度和降解能力,加入改性淀粉纳米纤维,使得制成的纳米塑料具有纳米材料的性能,通过三聚氰酸对淀粉纳米纤维的改性,进一步增加了纳米塑料的稳定性和力学强度。
技术领域
本发明属于塑料制备技术领域,具体是一种高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法。
背景技术
生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。
可生物降解塑料的普及应用已是众望所归。虽然不如传统塑料用量,但是其发展势头迅猛,作为一种新材料,实际使用量是非常可观的。
但是完全降解塑料是指主要是由天然高分子或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,成分决定了完全降解塑料虽然具有降解能力但是其强度和稳定性不如传统塑料,而且降解能力时间较长,会影响作物生长。
发明内容
为了克服上述的技术问题,本发明提供一种高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法。通过在氢氧化钠水溶液中使二氯乙烯与甘氨酸发生反应来合成氯乙酰基甘氨酸,与传统制法相比该方法能提高氯乙酰基甘氨酸的产率和结晶纯度,通过氯乙酰基甘氨酸对聚乳酸进行表面改性,提高了制备的纳米塑料的强度和降解能力,加入改性淀粉纳米纤维,使得制成的纳米塑料具有纳米材料的性能,通过三聚氰酸对淀粉纳米纤维的改性,进一步增加了纳米塑料的稳定性和力学强度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
高强度可生物降解纳米塑料,由以下重量份原料制成:50-75份改性聚乳酸,50-70份改性淀粉纳米纤维,15-35份偶联剂,15-20份增塑剂,15-20份抗氧剂,15-25份聚丙烯酸,100-150份乙酸乙酯,75-100份无水乙醇;
所述高强度可生物降解纳米塑料由如下方法制成:
步骤S1、将改性聚乳酸加入装有乙酸乙酯的烧杯中,60℃水浴加热,匀速搅拌45min,之后加入聚丙烯酸,倒入搅拌装置中,搅拌30min后静置1h,作A液备用;
步骤S2、将改性淀粉纳米纤维加入装有无水乙醇的烧杯中,磁力搅拌1h后向烧杯中加入偶联剂,磁力搅拌15min,作B液;
步骤S3、将B液加入到A液中,加入抗氧剂,75℃水浴加热下磁力搅拌50min,超声震荡15min后转移至反应釜中,反应釜压力升至1.3-1.8MPa,升温至85℃,在此温度下反应4h,得到混合胶体;
步骤S4、将制备的混合胶体转移至烧杯中,置于真空度-0.09MPa,温度为100℃的真空干燥箱中干燥8h,得到固体薄膜,将固体薄膜置于10000r/min的粉碎机中粉碎,得到粒径为7-80μm的固体粉末;
步骤S5、将固体粉末和增塑剂混合后加入模具中进行热压,控制压力为50-80MPa,温度为120℃,热压20min后静置1h,制得所述高强度可生物降解纳米塑料;
所述改性聚乳酸由如下方法制成:
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