[发明专利]生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法。本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N‑甲基吗啉‑N‑氧化物的总量10％～50％。生物降解合成聚合物的熔点≤140℃。生物质材料为淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料中之一种或一种以上。生物质材料与N‑甲基吗啉‑N‑氧化物之质量比为4∶1～1∶2。本发明制备方法为采用熔融混合和熔融成型方法，熔融混合温度≤140℃，热塑成型温度≤140℃。本发明复合生物质的生物降解复合材料能够生物降解、力学性能优异，制备方法简便易行。

技术领域

本发明涉及一种生物降解热塑性材料、制品及其制备方法，特别涉及一种生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法，属于生物降解聚合物材料及制品领域。

背景技术

随着材料科学的进步，对于材料的要求不只体现在需要材料具有良好的性能，更要求材料具有良好的环保属性。目前所使用的传统高分子材料大部分来源于石油化工行业，虽然性能较好，大多难以环境降解，使用后遗留物对环境造成长期污染。生物降解合成聚合物成为重要的应用方向，但是它们往往成本高，影响其广泛的应用和推广。生物质材料，比如淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料，来源于天然，是地球上的可再生资源，价廉丰富，可以完全生物降解，但往往分子内和分子间存在大量氢键，往往难以热熔成型为可应用的制品。采用生物质材料与生物降解合成聚合物复合为可热塑成型的生物降解共混复合材料，是生物降解材料发展的重要方向，但是实现高性能和低成本是一直努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够生物降解、力学性能优异、制备方法简便易行的生物降解生物质热塑共混复合材料、制品及其制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：生物降解生物质热塑共混复合材料或制品，包含生物降解合成聚合物50％～90％，生物质材料和N-甲基吗啉-N-氧化物的总量10％～50％。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述生物降解合成聚合物的熔点须≤140℃。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的生物质材料，可以是淀粉材料、纤维素材料、蛋白质材料中之一种或一种以上。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中所述的淀粉材料，可以是稻米、小麦、玉米、高粱、薯类中之一种或一种以上。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品中生物质材料与N-甲基吗啉-N-氧化物之质量比以4∶1～1∶2为宜。

本发明生物降解生物质热塑共混复合制品采用热塑加工成型。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，可以是：依次包括以下步骤：

(1)将生物降解合成聚合物、生物质材料、N-甲基吗啉-N-氧化物液体混合；

(2)采用螺杆挤出机熔融混合，挤出成为生物降解生物质热塑共混复合材料或者挤出成为生物降解生物质热塑共混复合制品。

本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，也可以是：依次包括以下步骤：

(1)将生物质材料与N-甲基吗啉-N-氧化物液体混合；

(2)与生物降解合成聚合物颗粒固态混合；

(3)采用螺杆挤出机熔融混合，挤出成为生物降解生物质热塑共混复合材料或者挤出成为生物降解生物质热塑共混复合制品。

对于本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，所述N-甲基吗啉-N-氧化物液体中N-甲基吗啉-N-氧化物含量须≥75％。

对于本发明生物降解生物质热塑共混复合材料或制品的制备方法，螺杆挤出机熔融混合温度≤140℃，热塑成型温度≤140℃。