[发明专利]高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法

摘要

本发明公开一种高强度可生物降解纳米塑料及其制备方法，由以下重量份原料制成：50‑75份改性聚乳酸，50‑70份改性淀粉纳米纤维，15‑35份偶联剂，15‑20份增塑剂，15‑20份抗氧剂，15‑25份聚丙烯酸，100‑150份乙酸乙酯，75‑100份无水乙醇；本发明通过在氢氧化钠水溶液中使二氯乙烯与甘氨酸发生反应来合成氯乙酰基甘氨酸，与传统制法相比该方法能提高氯乙酰基甘氨酸的产率和结晶纯度，通过氯乙酰基甘氨酸对聚乳酸进行表面改性，提高了制备的纳米塑料的强度和降解能力，加入改性淀粉纳米纤维，使得制成的纳米塑料具有纳米材料的性能，通过三聚氰酸对淀粉纳米纤维的改性，进一步增加了纳米塑料的稳定性和力学强度。

主权项

1.高强度可生物降解纳米塑料，其特征在于，由以下重量份原料制成：50‑75份改性聚乳酸，50‑70份改性淀粉纳米纤维，15‑35份偶联剂，15‑20份增塑剂，15‑20份抗氧剂，15‑25份聚丙烯酸，100‑150份乙酸乙酯，75‑100份无水乙醇；该高强度可生物降解纳米塑料由如下方法制成：步骤S1、将改性聚乳酸加入装有乙酸乙酯的烧杯中，60℃水浴加热，匀速搅拌45min，之后加入聚丙烯酸，倒入搅拌装置中，搅拌30min后静置1h，作A液备用；步骤S2、将改性淀粉纳米纤维加入装有无水乙醇的烧杯中，磁力搅拌1h后向烧杯中加入偶联剂，磁力搅拌15min，作B液；步骤S3、将B液加入到A液中，加入抗氧剂，75℃水浴加热下磁力搅拌50min，超声震荡15min后转移至反应釜中，反应釜压力升至1.3‑1.8MPa，升温至85℃，在此温度下反应4h，得到混合胶体；步骤S4、将制备的混合胶体转移至烧杯中，置于真空度‑0.09MPa，温度为100℃的真空干燥箱中干燥8h，得到固体薄膜，将固体薄膜置于10000r/min的粉碎机中粉碎，得到粒径为7‑80μm的固体粉末；步骤S5、将固体粉末和增塑剂混合后加入模具中进行热压，控制压力为50‑80MPa，温度为120℃，热压20min后静置1h，制得所述高强度可生物降解纳米塑料；所述改性聚乳酸由如下方法制成：(1)将35mL乳酸、80mL二辛醚和5g氯化亚锡加入三口烧瓶中，将精馏塔塔头置于三口烧瓶上，升温至80℃，反应5h后升温至120℃，反应15h，之后将蒸出的溶剂加入装有100mL正己烷的烧杯中，得到粘状固态聚乳酸；(2)将固态聚乳酸加入200mL无水乙醇中，匀速搅拌30min后升温，待固态聚乳酸恰好完全溶解后趁热过滤，将滤液静置2h后，再次过滤，将聚乳酸放置在烧杯中，置于40℃真空干燥箱中干燥10h；(3)将5g甘氨酸和100mL10％的氢氧化钠溶液加入三口烧瓶中，用冰水浴冷却30min，将10g二氯乙烯加入装有50mL丙三醇的烧杯中，匀速搅拌10min，待完全溶解后将烧杯中的液体加入三口烧瓶中，反应2h，用10％稀盐酸调节混合溶液的pH直至pH＝4；用丁酸乙酯对混合溶液进行多次萃取，合并提取液，用无水乙醇洗涤三次后用丁酸乙酯进行重结晶，之后置于50℃真空干燥箱中干燥6h，制得氯乙酰基甘氨酸；(4)取15g干燥后的聚乳酸和50g氯乙酰基甘氨酸置于聚合瓶中，加入100mL无水乙醇，将聚合瓶放入干燥箱中，通入氮气，升温至60℃,保温5h后加入3g二月桂酸二丁基锡，反应2h后抽滤，制得所述改性聚乳酸。