[发明专利]一种可生物降解具有陶瓷质感的高性能粒子材料以及制备方法

说明书

本发明涉及一种可生物降解具有陶瓷质感的高性能粒子材料以及制备方法，由生物发酵的聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、改性天然有机植物纤维材料、氧化改性高直链淀粉、复合增塑剂、功能助剂、改良剂、改性高密度矿物；通过双阶串联螺杆造粒机组在55～160℃熔融反应挤出，经过混合→反应→挤出→冷却→裁切→烘干→杀菌→包装得到该粒子材料。通过釆用挤塑、吸塑或注塑机组等通用设备生产各式日常用品。所采用的原料来源丰富，原料成本低廉，工艺简单、生产成本低，制备的高性能粒子材料具有高强度以及良好的抗菌性、疏水性能，达到陶瓷质感，能够满足人们日益增长的对日常用品消费升级的需求。

技术领域

本发明属于制备生物降解材料技术领域，具体涉及一种可生物降解具有陶瓷质感的高性能粒子材料以及制备方法。

背景技术

随着经济的高速发展，一次性塑料制品的泛滥对人类生存环境造成重大威胁，大量塑料废品对水资源、土壤资源造成重大污染，积极防范和阻止一次性塑料制品的泛滥已经成为中国和世界上大部分国家的共识，而生物可降解塑料无疑是解决上述问题一个重要措施。目前市面上出现的一些环保材料几乎都是顾此失彼，不能同时满足安全、卫生、方便、环保、低成本等缺点。因为性能差、械强度不足、耐水性差、抗菌性差、易破裂、较难长期包装保存使用，造价高、体验差、操作污染严重或原料成本过高等。或者其他别的原因，制约了其进一步大规模工业化生产和推广使用。

随着中国经济的迅速发展，人们生活水平显著提高，对日常生活用品质量需求越来越高，日常生活用品中通常采用可降解塑料材料，该材料具有环保、可充分降解的性能，现有技术制备的可见降解塑料材料通常存心强度低，疏水性能差、抗菌性能差等不足，容易造成日常生活用品易脏、容易霉变，且由于强度不高，容易造成安全隐患。因此制备具有可见生物降解，同时能满足类似其他材质（金属、木质、陶瓷等）塑料日常用品所具备的高强度、疏水洁净、不容易霉变的性能的塑料日常用品有广阔的市场应用前景。

现有技术中，虽然相继公开了一些生物降解材料，比如：

中国专利CN106084701A公开了一种可降解塑料，由以下重量份数配比的原料制成：淀粉60-65份、聚己内酯50-55份、聚丁二酸丁二醇酯70-75份、聚羟基烷酸酯75-80份、聚乙烯醇20-30份、甲壳素4-6份、聚天冬酸7-15份、纤维素15-20份、聚丙烯10-15份、酚醛树脂13-16份、硅藻土2-4份、石棉20-30份、炭黑15-20份、邻苯二甲酸酯8-10份、硅橡胶35-40份、邻苯二甲酸二异壬酯12-14份、铬酸锌5-8份和有机锡12-16份，虽然该材料能够充分降解，但是其强度低，抗菌性能差、疏水性能差，不能满足日常生活用品材料的需求，比如浴室盛放浴巾用的架子、盛放洗浴用品的托盘等。

中国专利CN107083075A公开了一种生物降解秸秆一次性用品材料，由以下原料组成：秸秆粉、淀粉、纤维、甘油、生物塑料、脱模剂、促进剂、水，虽然该材料可以实现生物降解，但是依然存在强度不够高，韧性不够好，容易折断，疏水性差，抗菌性能差的问题，不能满足日常生活用品材料的需求；

中国专利CN111154280A公开了一种可降解绿色材料及其制备方法，可降解绿色材料，包括按重量份的以下组分：秸秆纤维60～90份、植物淀粉20～30份、植物胶10～20份、糯米浆1～5份、鱼磷胶1～5份、海藻酸钠3～5份、环氧植物油2～4份、生物脱模剂0.6～3份、复合植物多糖0.6～1.5份、大蒜精油0.5～1份、纳米碳酸钙0～2份、天然着色剂0～0.5份。该材料具有可降解、绿色环保以及抗菌性能，但是强度低，疏水性差，且抗菌性能也不是很强。

CN104559272A公开了一种具有高强度、可降解、无虫害的驱虫牙刷柄。包括以下重量份的组分：淀粉20-30份、植物纤维30-40份、生物胶10-20份和驱虫剂10-30份。该材料虽然也公开了加入植物纤维提高强度，但是其强度还是不能达到要求，且疏水性能和抗菌性能差，不具备金属光泽，不够美观。