[发明专利]一种生物可降解塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物可降解塑料，其特征在于，包括以下重量份组分：

聚丙烯50-100份、改性纤维素20-60份、偶联剂5-10份、增韧剂1-2份、光催化剂1-5份；

所述改性纤维素的制备过程如下：

S1：将戊二酸、带水剂四氢萘以及催化剂磷酸二氢钠加入至安装有温度计、分水器以及搅拌器的三口烧瓶中，在搅拌速率为300-500r/min的条件下边搅拌边升温，直至反应体系沸腾，继续搅拌并回流反应8-10h，反应结束后将反应产物冰水浴冷却，直至不再析出晶体，将反应产物真空抽滤，将滤饼用环己烷循环洗涤3-5次，之后将洗涤后的滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-70℃的条件下烘干至恒重，得到中间体1；

S2：将芦苇纤维加入至粉碎机中粉碎后过80目筛，之后加入索氏提取器中用蒸馏水抽提6-8h，之后将抽提产物抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤3-5次后放置于真空干燥箱中，在温度为65-85℃的条件下烘干至恒重，得到精制纤维；

S3：将精制纤维加入双氧水混合液中，之后加入乙二胺四乙酸与硫酸镁，在搅拌速率为300-500r/min的条件下搅拌10-20min，之后升温至50-55℃的条件下继续搅拌反应100-150min，反应结束后将反应产物抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤至中性，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为100-110℃的条件下烘干至恒重，得到芦苇纤维素；

S4：将中间体1加入烧瓶中，加热至完全熔融后加入浓硫酸，之后加入芦苇纤维素，在温度为160-170℃，通入氮气保护的条件下反应2-4h，反应结束后，将反应产物用无水乙醇洗涤2-3次，抽滤，之后用蒸馏水将滤饼洗涤至中性，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为100-110℃的条件下烘干至恒重，得到改性纤维素；

所述偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种，所述增韧剂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；

步骤S1中所述戊二酸、带水剂、催化剂的质量比为15-20：15-20：0.2-0.5，所述带水剂为四氢萘，所述催化剂为磷酸二氢钠；

步骤S3中所述精制纤维、混合液、乙二胺四乙酸、硫酸镁的用量比为1g：20-30mL：0.001-0.002g：0.0005-0.001g，所述混合液为质量分数为4％的氢氧化钠溶液与质量分数为2％的双氧水溶液按照体积比1:1的混合物；

步骤S4中所述中间体1、浓硫酸、芦苇纤维素的用量比为1g：10μL：9g，所述浓硫酸的质量分数为95-98％；

所述光催化剂的制备过程如下：

将碳酸氢钠和磷酸二氢钠加入至烧瓶中，之后加入去离子水，在搅拌速率为500-800r/min的条件下搅拌10-20min，之后边搅拌边逐滴加入硝酸银溶液，控制滴加速率为1滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应10-12h，反应完成后静置1-2h，离心，抽滤，将滤饼用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤3-5次，之后将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为55-65℃的条件下干燥20-30h，得到光催化剂；

所述碳酸氢钠、磷酸二氢钠、去离子水、硝酸银溶液的用量比为0.003g：0.03-0.04g：80mL：40mL，所述硝酸银溶液的质量浓度为0.051g/mL。

2.根据权利要求1所述的一种生物可降解塑料的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将聚丙烯、改性纤维素加入到高速混合机内，升温至80-100℃时，混合充分后，得到混合物A；

步骤二：向混合物A中加入偶联剂、增韧剂、光催化剂，升温至120-150℃时，混合充分后，得到混合物B；

步骤三：将混合物B冷却至室温后加入至双螺杆挤出机挤出造粒，得到生物可降解塑料。