[发明专利]一种可生物降解绿色复合材料

说明书

本发明属于高分子复合材料技术领域，特别涉及一种可生物降解绿色复合材料。由改性聚乙烯醇、稳定剂、增韧剂、填充剂、金属氧化物和助剂制备而成，采用羧基化碳纳米管作为填充剂，在碳纳米管表面引入较多的活性基团，提高了碳纳米管在复合材料中的相容性，利用戊二醛对聚乙烯醇进行改性，得到改性聚乙烯醇，所制备的可生物降解绿色复合材料具有较好的力学性能，同时具有良好的降解速率。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，具体涉及一种可生物降解绿色复合材料。

背景技术

随着科学技术的进步和人类文明的发展，人们在生产和生活中消耗着大量不可分解的高分子材料制品，如包装袋、餐盒、医用及日常生活中的一次性用具等，并产生着大量的废弃物。这些废弃物在自然条件下极难分解，如采用填埋处理，将占用大量土地，对环境造成了严重负担与污染。而材料中的一些有毒气体或有机物释放物质，还会危害人体健康。环境污染与环境负担的问题正越来越受到世界各国政府和民众的关注，因此可降解高分子材料成为人们研究的方向。

可生物降解材料通常由许多长分子链组成，可生物降解材料废弃后可在堆肥条件下自行分解，是一种具备可持续发展特性的环境友好的高分子材料，但是目前可生物降解材料耐热性差，材料弹性模量易发生变化，使用受到一定限制。

中国专利201510445064.7公开了一种绿色环保增韧强抗菌可降解聚乳酸复合材料及其制备方法，由聚乳酸、扩链剂、纳米氧化锌、偶联剂和叶绿素酮酸组成，利用叶绿素铜酸的吸收传递可见光原理，以叶绿素铜酸和偶联剂处理过的纳米氧化锌为复合抗菌剂，提高纳米氧化锌对可见光的利用率，用环保型小分子扩链剂提高聚乳酸的分子量，使复合材料不但具有强抗菌性能，而且力学性能和热性能得到提高，同时还保留聚乳酸的绿色环保可完全降解特性。

中国专利201510129952.8公开了一种全生物基可降解聚乳酸基复合材料，由聚乳酸、淀粉和/或竹纤维和环氧呋喃树脂组成，制备的复合材料在保持了聚乳酸高强度高模量优点的基础上，具有可再生性和完全生物降解性能，符合绿色低碳可持续经济的发展需求。制备方法简单，易于控制和实施，可操作性强，生产成本低。

发明内容

为了得到具有较高力学性能的可生物降解的复合材料，本发明提供了一种可生物降解绿色复合材料，其具有良好的力学性能且具有较高的降解速率。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种可生物降解绿色复合材料，按重量份计，至少包括以下组分；

改性聚乙烯醇60-80份；

稳定剂6-12份；

增韧剂5-15份；

填充剂15-20份；

金属氧化物5-10份；

助剂3-8份。

作为本发明的进一步改进，所述填充剂为羧基化碳纳米管，制备过程为：将碳纳米管与氧化剂混合，超声分散，并不断搅拌；超声完成后加入稀硫酸，加热回流，反应完成后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，得到羧基化碳纳米管。

本发明具有如下有益效果：

将碳纳米管与过氧化氢混合，加入稀硫酸得到羧基化碳纳米管，相比于碳纳米管，其表面具有较多的活性基团，提高了碳纳米管与复合材料的相容性，其作为填充剂与改性聚乙烯醇混合，二者相互作用形成共价键，减少了聚乙烯醇分子内和分子间氢键的形成，有利于聚乙烯醇的后续加工。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。