[发明专利]一种生物降解材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物降解材料及其制备方法，所述生物降解材料包括以下重量份数的原料:生物基树脂10～79份、生物基填料5～45份、改性纳米碳酸钙3～20份、滑石粉5～15份、玻璃纤维粉5～15份、氧化锌粉末6～18份、增塑剂5～20份、润滑剂1～5份、生物降解促进剂0.5～5份、抗静电剂10～50份、环氧化植物油3～15份。本发明中的一种生物降解材料安全环保，无毒，具有完全生物降解性，缓解了化石塑料大量使用带来的环境压力，与现有生物降解材料相比具有优异的力学性能，耐温性、耐磨性、疏水性、抗蠕变性、刚性、拉升性能及抗冲击性能显著提高，显著降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及生物降解材料技术领域，具体涉及一种生物降解材料及其制备方法。

背景技术

世界范围内的环境恶化、资源缺乏等问题日益突出，生态固体废弃物对环境的污染以及所造成的资源浪费问题日益严重。随着经济发展和人民生活水平的不断提高，固体废弃物的排放量激增。据估算，全球每年新增固体废弃物约100亿吨，人均2吨。日益增长的固体废弃物给人类生存环境带来了极大的挑战，已成为环境污染的主要因素之一。

塑料以其质轻、防水、耐腐蚀、强度大等优良的性能广泛受到人们的青睐。但是随着化石塑料工业的迅速发展，其难以降解性带来的环境污染问题严重影响经济发展，也不适合可持续性发展原则。因此，选用一些可降解的材料部分代替进而完全代替塑料成为当今材料学研究的热点。淀粉作为一种天然高分子聚合物，具有完全的生物降解性，在开发生物降解材料领域中具有重要的地位。由于原淀粉材料的许多性能不能满足实际应用的要求，如吸水性强、脆性、强度低等，因此，需要采取物理、化学和生物化学方法，使淀粉的结构、物理和化学性质发生改变，产生特定的性能和用途。聚乳酸(Polylactic acid，简称PLA)是近年发展出来的综合物性最好的生物可降解塑料，对环境完全没有污染，其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，符合当今世界对环保的要求；但是聚乳酸的结晶慢、分子链中酯键键能小，容易断裂而造成聚乳酸的热变形温度低、冲击强度低、韧性不好等问题。

行业中对生物降解材料的研究已经取得了不少成果，但是其力学性能指标还是无法与非可生物降解材料相比，价格也无法接近传统的化石塑料制品。这些都大大限制了生物降解材料的使用价值，使得生物降解材料制品无法得到推广和量产。

此外，生物降解材料与传统的化石塑料制品一样，在生产和应用中容易积累静电荷，易引起危害或事故，因此消除生物降解材料的静电、降低电阻率也是实现生物降解材料使用的必须要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种生物降解材料，安全环保，无毒，具有完全生物降解性，在自然环境和堆肥中可完全生物降解，转化为CO₂和水，对环境友好，缓解了化石塑料大量使用带来的环境压力，与现有生物降解材料相比具有优异的力学性能，耐温性、耐磨性、疏水性、抗蠕变性、刚性、拉升性能及抗冲击性能显著提高，同时避免了各类添加剂如相容剂、降解剂、热稳定剂以及光稳定剂等的加入，从而显著降低了生产成本；此外，本发明还提供了一种生物降解材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，

本发明第一方面提供了一种生物降解材料，包括以下重量份数的原料:生物基树脂10～79份、生物基填料5～45份、改性纳米碳酸钙3～20份、滑石粉5～15份、玻璃纤维粉5～15份、氧化锌粉末6～18份、增塑剂5～20份、润滑剂1～5份、生物降解促进剂0.5～5份、抗静电剂10～50份、环氧化植物油3～15份。