[发明专利]一种由层层包覆法制备得到的降解促进剂及其制备与应用

说明书

本发明属于生物降解材料技术领域，公开了一种由层层包覆法制备得到的降解促进剂及其制备方法与应用。本发明的降解促进剂的层层包覆制备方法，包括以下步骤：以水溶性的纤维素醚水溶液为水相，非水溶性的纤维素醚乙醇溶液为乙醇相；将助剂、无机多孔材料加入水中混合均匀，得到核相；往核相中加入水相，搅拌均匀进行一次包衣，再加入乙醇相，搅拌均匀进行二次包衣；依次重复加入水相和乙醇相，得到层层包衣的降解促进剂；所述的助剂为酸碱剂。本发明方法制备得到的降解促进剂，可实现酸碱剂等降解促进助剂的有效包覆及层层释放，可降解几乎所有类型的生物降解树脂，在塑料包装、医疗、农业、汽车、电子行业、日用品等领域中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物降解材料技术领域，特别涉及一种由层层包覆法制备得到的降解促进剂及其制备方法与应用。

背景技术

聚乳酸以淀粉等再生资源为原料制备得到，其最终完全生物降解产物为二氧化碳和水，具有良好的生物相容性、降解性及可吸收性。目前，聚乳酸复合材料广泛应用于包装、农业、餐具、医用和日用品等领域。但聚乳酸制品降解过程受多种因素综合影响，降解可控性影响产品适用范围和环境效应，其使用后快速降解性、可控降解性等还需进一步的提高和完善。

现有技术中，在聚乳酸复合材料中添加降解促进剂是常见的手段。东洋制罐株式会社报道了一种具有酯分解促进助剂作用的脂肪族聚酯，如聚草酸乙烯酯共混的包含生物降解性树脂，如聚乳酸的生物降解性树脂组合物(JPWO2008038648)，随后其团队在专利JP-A-2009-57408和CN103210043A中分别提出一种含有生物降解性树脂和碱性缓释颗粒的树脂组合物和可促进聚乙醇酸水解并包含无机粒子的酯分解促进助剂。该类酯分解促进助剂能促进难水解性生物降解性树脂本身的水解，但该分解促进助剂同时会快速降解PLA，对材料的耐久性存在影响。CN104788980A报道了一种由生物质粉状材料、黏合剂和复配催干剂以质量比1:0.6-0.8:0.03-0.13混合而成的可控生物降解材料，通过调节材料中尿素和等离子接枝玄武岩纤维的比例，实现生物降解的可控性能，材料中尿素所占比例越多，材料降解周期越短，通过对二者比例的调控，材料即具有不同降解周期。但该生物降解材料是将生物质粉体通过含醛的黏合剂复合而成，生产过程容易对环境造成污染，对工人身体造成威胁。同时，该材料制备过程加入大量的尿素，以此制备得到的育苗容器会造成不必要的浪费和“肥害”。CN109535670A报道了一种全降解仿真材料及其制备方法，全降解仿真材料包括PBAT、植物纤维粉、矿物粉、生物降解促进剂、润滑剂和抗氧剂。其中，生物降解促进剂为N-月桂酰谷氨酸、N-脂肪酰基谷氨酸、N-酰基-N-甲基丙氨酸中的一种或一种以上，可以在土壤中快速分解为自由基，促进PLA、PBAT和PCL分子链断裂，从而大大缩短基体树脂的降解时间，该类生物降解剂是一类表面活性剂，具有较好的发泡和洗涤能力，常作为日用化妆品原料使用，但由于其原料来源绝大多数依赖进口，价格昂贵，作为塑料添加剂生产成本高。

因此，迫切需要开发一种可直接添加于生物降解复合材料，既能保持复合材料的使用强度需求，又能调控降解效果及速率的降解剂。

发明内容

为了克服上述现有技术可降解材料降解速率较慢及周期较长的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种降解促进剂的层层包覆制备方法。

本发明先通过纤维素类包衣层层包覆法制备降解促进剂，制备过程中可加入酸碱剂等各种助剂，得到层层结构中包覆各种助剂的降解促进剂。

本发明另一目的在于提供上述方法制备得到的降解促进剂。

本发明由层层包覆法制备得到的降解促进剂由于层层结构能兼容各种助剂，可以降解几乎所有类型的生物降解树脂，具有广泛适用性。

本发明再一目的在于提供上述降解促进剂在塑料包装、医疗、农业、汽车、电子行业、日用品等领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：