[发明专利]一种生物基可降解片材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基可降解片材及其制备方法，所述生物基可降解片材由以下重量份原料制成：40~60份植物淀粉、4~10份无机复合物、10~35份脂肪族聚酯、0.5~2份偶联复合助剂、1~2份热塑助剂、0.1~0.3份成核剂、0.5~1份功能助剂。本发明所述的生物基可降解片材由能够有效生物降解，在60天能够降解69%，生物基含量高，制成成本低；通过在配方中加入偶联复合助剂、成核剂、功能助剂能够使脂肪族聚酯与植物淀粉很好的相容，提高配方稳定性，片材配方中的偶联复合助剂能够对植物淀粉进行改性，成核剂可以促进成核，所述的无机复合物中通过加入改性碳酸钙能够显著提升耐热性和拉伸强度。

技术领域

本发明涉及可降解片材技术领域，具体涉及一种生物基可降解片材及其制备方法。

背景技术

淀粉是一种来自于自然植物的可再生可循环的绿色材料，其不仅可以作为粮食用供人类使用，也被广泛应用于化工与新材料领域用于制备各类复合材料。因其优异的可生物降解性能，淀粉通常作为填充来制备热塑性高生物碳含量生物基复合材料，广泛应用于一次性用品，在当前石化资源日益短缺，白色污染日益严重的大环境下越来越受到人们的重视。植物纤维是另一种广泛存在于自然界且为可再生生物质资源，与淀粉相比，其具有更大的长径比与更高的比强度，是制备生物基复合材料的非常重要的原材料。具有较高长径比与比强度的植物纤维在复合材料中可以构造出三维结构，形成支撑骨架，连接连续相基体，形成结构增强材料。

碳酸钙的添加，特别是经过表面处理过的碳酸钙添加之后，不但可以提高制品的拉伸强度，还可提升制品的耐热性。碳酸钙属无机非金属矿物，表面具有许多羟基，容易吸附水分，未经表面处理的碳酸钙粉体颗粒表面亲水疏油，呈强极性，因而不能与塑料、橡胶等高分子有机物发生化学交联，在有机介质中难于均匀分散，界面难以形成良好的粘结。另外，超细碳酸钙粒径小，具有极大的比表面积和较高的比表面能，在制备和后处理过程中极易发生粒子凝并、团聚，形成二次粒子，使颗粒粒径变大，在应用过程中失去超细微粒所具备的功能，从而影响实际应用效果，不能起到功能填料的作用。

研究表明，双层复配偶联剂（硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂复配）改性碳酸钙能够显著提升材料的拉伸强度（37%），而使用单一的偶联剂提升的幅度分别为16.8%、26.6%；另外铝酸酯偶联剂、硬脂酸复配作为改性碳酸钙的研究报导也很多，经过酸酯偶联剂、硬脂酸复配改性的碳酸钙侵润性良好。

目前的生物基可降解片材主要采用聚酯中的聚乳酸PLA、聚己内脂PLA、聚乙烯醇、聚羟基烷酸脂、聚丁二酸丁二醇脂制作，但是这些聚酯的价格偏高，高于市场价格1~2倍，不能被消费者和商家任何。而且这些材料本身的物理机械性能和化学性能和普通塑料相比还有很大的缺陷，特别是在耐热性和拉伸强度方面达不到要求，因此生物基可降解材料和一次性生物基可降解片材的需求日益明显和迫切。

发明内容

本发明提供一种生物基可降解片材及其制备方法，所述的片材能够生物降解，生物基含量高，拉伸强度和耐热性良好。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案：

一种生物基可降解片材，所述生物基可降解片材由以下重量份原料制成：40~60份植物淀粉、4~10份无机复合物、10~35份脂肪族聚酯、0.5~2份偶联复合助剂、1~2份热塑助剂、0.1~0.3份成核剂、0.5~1份功能助剂。

作为一种最优选方案，所述生物基可降解片材由以下重量份原料制成：50份植物淀粉、8份无机复合物、25份脂肪族聚酯、1.2份偶联复合助剂、1.5份热塑助剂、0.2份成核剂、0.8份功能助剂。

作为一种优选方案，所述植物淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、芋头淀粉中的一种或多种。

作为一种最优选方案，所述植物淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉按照重量比1：1:1混合。

作为一种优选方案，所述无机复合物为滑石粉、碳酸钙、改性碳酸钙、硫酸钡中的两种或多种。