[发明专利]生物基复合材料及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及生物材料领域，尤其涉及生物基复合材料及其制备方法、应用。所述生物基复合材料，至少包括以下原料，以重量份计，载体树脂100份；淀粉1～30份；纤维素1～80份。所述的生物基复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：将原料放入高速混料机中进行混合，在30℃下搅拌30～60min。所述的生物基复合材料可以应用于塑料、建筑、家居、交通、公共设施等领域。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，尤其涉及生物基复合材料及其制备方法、应用。

背景技术

自20世纪至今，塑料材料高速地迅猛发展，而其原料基础是建立在丰富的石油化工产品的基础之上的，但石油是一种不可再生的资源，其蕴藏量是有限的，这迫使人们需要去关注可再生资源的开发和利用。据美国信息能源署的预测，到2025年，世界石油资源的贮量(包括未探明贮量)为29468亿桶。如果按2003年世界石油消耗量为0.8亿桶/天，2030年消耗量增加到1.18亿桶/天估算，目前探明的石油资源仅可再用30多年。

再者，因为过去几十年的过渡生产和消费的粗旷型经济发展模式的原因，导致水、空气、温室效应这些问题引致生态环境严重破坏和环境问题日渐严重，在欧洲，很多国家都曾经经历过或正在经历着垃圾围城这危机的困挠，并且我国目前一部分大中城市也正在面这样的困境。走集约型经济发展，珍惜资源，利用好资源的是我国一条必走之路。塑料具有化学稳定性的特点，这使得塑料在自然界几乎不会降解，因此塑料垃圾只会越来越多，导致弃于环境中的塑料废弃物持续增加，造成十分严重的白色污染。对于塑料本身来说它是无毒的，但是在塑料制品里面，一般都有加入各种添加剂，而这些添加剂则对人对生物体有毒性，对土壤和大气环境皆有危害。以我国为例子，现今我国城市生活垃圾总清运量1.4亿吨/年。统计的668个城市中，平均生活垃圾的塑料含量大约为5-10％，而城市的塑料含量就会更惊人了，其中如天津甚至超过了20％，在全国每年的填埋焚烧垃圾里面，即使只算塑料占5％，也将高达700万吨/年，因此塑料造成的白色污染是十分严重的，对环境的危害也是相当大的。在2006年9月国家环保总局和国家统计局联合发布的《中国绿色国民经济核算研究报告(2004)》中，2004年我国因环境污染而造成的经济损失为5118亿元，这占了当年GDP的3.05％。虚拟治理成本(指的是目前排放到环境中的污染物，按照现在的治理技术和水平全部进行治理所需要的支出)是2874亿元，这占当年GDP的1.08％，但这实际上仅仅只是实际资源环境成本的一部分。从这可见，减少污染、爱护环境是国民经济发展面临的重要任务，开发有助于保护环境的新材料，是材料科学领域发展的优先选择。

生物质是指植物、动物以及微生物等生命体组成的物质。生物质纤维/塑料复合材料是指生物质中的植物纤维，包括各种植物以及其加工剩余物、被使用过的木质废旧物和秸秆等，然后与塑料通过不同加工方法所形成的复合材料。出现得最早的生物基复合材料是1907年LeoH Bend博士利用热固性塑料酚醛树脂与木粉复合制备的复合材料，它主要应用于房屋及存储用建筑材料。但是这种复合材料因为木粉和塑料之间的相容性不好，在当时并没有得到大规模使用，一直到20世纪70年代才开始发展起来，现在如园林景观、家具、建筑、包装运输等方面都有应用。

近年来，伴随原料生产和制品加工技术的进步，可降解塑料特别是生物可降解塑料再一次受到关注。开发生物基完全可生物降解塑料是缓解目前因为塑料制品带来的严重的环境污染问题，并可使塑料行业摆脱它对石油资源的依赖，真正实现减少塑料垃圾、保护生态的平衡并开辟新塑料原料的重要途径。