[发明专利]采用纳米氧化物作为稳定剂制备的无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料

说明书

本发明属于新型聚酯材料技术领域，具体涉及一种采用纳米氧化物作为稳定剂制备的无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料。将乙交酯、催化剂、纳米氧化物经过充分干燥后，在混炼机中按比例均匀混合，预混好的原料通过双螺杆挤出机反应性挤出，经牵条、切粒后制成无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料。所制备的无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料具有分子量高、使用寿命长、工艺简单等特点。这种材料仅需比照一般聚酯进行储藏和使用，克服了传统聚乙交酯材料需要经真空、低温等特殊防护处理才能较久保存和使用的缺点。这种无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料的发明，将有利于聚乙交酯材料替代传统塑料进行推广和使用。

技术领域

本发明属于新型聚酯材料技术领域，具体涉及一种采用纳米氧化物作为稳定剂制备的无需特殊防护的长寿命聚乙交酯材料，该种材料可作为降解包装材料和农业生产地膜材料等。这种聚乙交酯材料的发明有利于聚乙交酯替代通用塑料在生产生活中进行应用。

背景技术

现今社会，聚合物材料在人类生活中随处可见，大到飞机火车，小到包装和零部件。但聚合物材料的大规模使用也对环境产生不小的影响，例如应用较为广泛的包装材料使用后遭废弃，废弃后带来的环境污染等问题亟待解决。有科研团队通过在传统包装中加入淀粉和可降解的聚合物，共混制备出一种能工业化生产的降解包装材料。这种材料虽然在使用过后可以部分降解，但是降解产物中仍然含有不可降解的塑料微珠和颗粒，这些微珠和颗粒现已证明会进入生物循环系统，对生物和自然环境产生累加式的危害，并最终影响和制约人类社会的发展。实现外包装塑料的完全降解是材料研究领域的关键问题之一，要实现塑料包装的完全可降解，就需要在材料包装中完全使用可完全降解的聚合物材料。现阶段已知的可降解聚合物材料主要有，聚乳酸、壳聚糖、聚己内酯、聚乙交酯等。这些完全可生物降解的材料中，能大规模应用生产的是聚乳酸和聚乙交酯。其中聚乳酸这种材料与淀粉等共混后，已经工业化应用于一次性餐具等领域。但聚乙交酯的原料成本更为低廉，生物相容性、机械性能等较好，最终降解产物为对环境无危害的水和二氧化碳，故可将聚乙交酯作为理想的包装原材料替代品。

据研究调查，聚乙交酯的工艺改性、长寿命化改性和共混改性等一直都是聚乙交酯研究的重点领域。在现有的专利中，对聚乙交酯的改性多为改进聚乙交酯的合成工艺和医用相容性。因为聚乙交酯在湿润的体温环境中易发生降解，且降解产物不会对人体产生危害，是非常理想的医用生物材料。公开号:CN10644605A的专利，公开显示了一种包裹植物提取物的聚乙丙交酯纳米颗粒的制备方法；该方法制备聚乙丙交酯的过程中工艺较为繁杂，材料的基体以聚乳酸为主，不能算是完全意义上的聚乙交酯材料。公开号:CN106362219A的专利公开了一种可用于医用导管的聚乙交酯材料，制备成可用于医用导管的聚乙交酯材料，其性能稳定、具有较高的生物安全性，可在体内自行降解。该制品中聚乙交酯不是主要的基体材料，含量只有20-45份，且应用领域仅限于医药生物等，使用场景较为单一。公开号:CN104497280A的发明专利，公开了一种将催化剂、有机溶剂和乙交酯混合，在无水无氧和惰性气体保护下进行开环聚合反应的方法。这种溶液聚合方法，通过控制聚合反应条件，调控聚乙交酯的分子量。但该方法得到的聚乙交酯分子量分布窄，理化性能较差。公开号:CN106189147A的专利，公开高亲和性医用抗菌聚乙交酯材料的制备，该方法制备而成的高亲和性医用抗菌聚乙交酯材料，其生物相容性好、抗菌性能优良，具有较好的柔韧性和机械强度，能够满足医用行业的需要。但该种材料的机械性能没有进行表征，在使用前需要铝塑封包装的保护，在常温的湿润环境中极易容易发生降解。

阻碍聚乙交酯在其他领域应用的原因，其一是聚乙交酯的传统合成方法较为复杂，合成得到的聚乙交酯分子量较低且分布较宽。低分子量的聚乙交酯机械性能较差，在使用过程中不能满足通用材料的需求。其二是聚乙交酯在湿润环境中极易发生降解，并迅速降低聚乙交酯的力学性能，所以刚合成的PGA需要使用真空封装的方法在低温环境中进行贮存。解决上述两个问题就能拓宽PGA的应用领域，使机械性能优异的PGA材料在无需外界防护下储存和使用。

发明内容