[发明专利]一种聚乳酸阿拉伯树胶植物纤维全降解复合材料

说明书

一种聚乳酸阿拉伯树胶植物纤维全降解复合材料，是将聚乳酸与秸秆粉末混合，并加入一定量的阿拉伯树胶、马来酸酐接枝聚乳酸、木质素纤维，将全部材料置于三维混合机中混合，再将混合物移入模具中，置于平板硫化机上模压成型，制得复合材料。本发明由聚乳酸植物纤维复合材料制得的制品，较聚乳酸制品相比具有很大的优势：主要包括力学强度和机械强度显著提升，制品拉伸强度大，韧性好；由本发明制得的制品稳定性好，耐热温度高；本发明复合材料安全无污染，极大地降低了全降解材料成本。

技术领域

本发明是有关于一种复合材料及其制备方法，具体的说，是一种聚乳酸阿拉伯树胶植物纤维全降解复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，生物降解性材料的研究日渐活跃，应用已涉及到食品包装、农用薄膜和医用材料等领域。其中尤以医用生物降解材料研究最受重视，并已在实际应用中获得了巨大成功在各种生物降解材料中，聚乳酸 (polylactide 简称 PLA) 有许多突出的优点，如生物相容性好、降解产物可参与人体的新陈代谢、毒性低、原料廉价等 。

聚乳酸(PLA) 是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。PLA 这种线型热塑性生物可降解脂肪族聚酯是以玉米、小麦、木薯等一些植物中提取的淀粉为最初原料，经过酶分解得到葡萄糖，再经过乳酸菌发酵后变成乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，30 天内会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成 CO2 和 H2O ，随后在太阳光合作用下，又成为淀粉的起始原料，不会对环境产生污染 ,因而是一种完全自然循环型的可生物降解材料。

由于乳酸具有旋光性 ,因此对应的聚乳酸有三种：PDLA、PLLA、PDLLA(消旋) 。常用易得的是 PDLLA 和 PLLA ,分别由乳酸或丙交酯的消旋体、左旋体制得。 聚乳酸(PLA)是一种真正的生物塑料，其无毒、无刺激性，具有良好的生物相容性，可生物分解吸收，强度高,不污染环境，可塑性好，易于加工成型。由于聚乳酸优良的生物相容性，其降解产物能参与人体代谢，已被美国食品医药局(FDA) 批准，可用作医用手术缝合线、注射用胶囊、微球及埋植剂等。

然而，PLA仍然存在不少缺陷：(1) PLA 属聚酯，聚乳酸中有大量的酯键，亲水性差，降低了它与其它物质的生物相容性；(2)聚合所得产物的相对分子量分布过宽，聚乳酸本身为线型聚合物，它性脆、力学强度较低，抗冲击性差，热变形温度低，这都使聚乳酸材料的强度往往不能满足某些医疗修复人体部件的要求；(3)降解周期难以控制，而高分子药物的控制释放体系对不同的药物要求其载体材料，具有不同的降解速率；(4)价格太贵，乳酸价格以及聚合工艺决定了 PLA 的成本较高。这都促使人们对聚乳酸的改性展开深入的研究。

为了改善聚乳酸的上述缺点，目前研究人员正通过对聚乳酸进行增塑、共聚、共混和复合等改性方法来改进聚乳酸的力学性能，改善其亲水性，并使其降解性能不受影响，从而能更好地满足生物医用以及环保的应用。因聚乳酸有良好的机械性能，可完全生物降解，与生物相容性好，已成为大型化工公司努力开发并大量生产的塑料，以替代聚烯烃在包装方面的应用，还能减少塑料废弃物对环境的危害。

聚乳酸材料有着勿庸置疑的优点，在当今社会必然有着广阔的研究和应用前景。随着合成改性技术的发展，聚乳酸塑料将大规模地进入市场，在医学、纺织、包装、一次性降解生活用品等领域得到广泛应用。

发明内容

本发明为了克服聚乳酸材料的热变形温度低，韧性差，应用成本高等缺点，我们采用聚乳酸混合参入一定比例的秸秆粉、阿拉伯树胶、马来酸酐接枝聚乳酸、木质素纤维，制作出一种聚乳酸阿拉伯树胶植物纤维全降解复合材料。本发明涉及的复合材料，延续了聚乳酸材料环保、生物相容性和生物降解性的突出特点。还克服了聚乳酸材料的韧性差，力学性能差，成本高，不容易推广应用的缺点。