[发明专利]一种木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)合成全生物基PBSA；(2)将全生物基PBSA、木质素分别进行真空干燥；(3)在高混机内加入干燥好的全生物基PBS、木质素以及一定量的扩链剂、抗氧剂、增塑剂、润滑剂、热稳定剂，进行充分混合；(4)将混合物料经双螺杆挤出机器挤出造粒；(5)然后进行吹膜，即得木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料。本发明通过引入生物质材料木质素和经复合改性制得的木质素‑PBSA复合塑料符合完全降解的要求，同时增强了全生物基PBSA树脂的力学性能，且有效的降低了该种塑料得成本，使之更有利于向市场推广。

技术领域

本发明涉及生物塑料技术领域，尤其涉及一种木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料及其制备方法。

背景技术

目前，随着国民经济的不断发展，塑料制品的消费量在不断增高，合成塑料在生产和生活中扮演着越来越重要的角色。但是由于绝大部分塑料制品废弃后无法降解，长期存在，不断累积造成了严重的白色污染，随着污染的不断加重以及人们环保意识的不断增强，寻求一种既能满足人们使用需求又能满足环保需求的塑料制品显得越来越迫切并引起了研究人员的广泛兴趣，其中可降解树脂由于其降解特性和经济特性，已经成为了研究的热点，

聚对丁二酸/己二酸丁二醇酯(PBSA)是一种完全生物降解的聚酯材料，在自然条件下可以被多种微生物以及动植物体内酶分散代谢，最后降解为水和二氧化碳。聚丁二酸/己二酸丁二醇酯同时具有聚己二酸丁二醇酯和聚丁二酸丁二醇酯的特性，既有良好的延展性和断裂伸长率，也有较好地耐热性和抗冲击性能，大大改善了原有的二元聚酯材料的性能。

PBSA的原料分别是丁二酸、己二酸和丁二醇，PBSA塑料虽然是生物降解塑料，但是从目前已经产业化的生产装置来看，它的三种原料来源依然是从通过石油化工来提取的，所以PBSA塑料在生产过程中是消耗了石油资源并且产生了较多二氧化碳。生物基塑料的意思是其塑料的原料最初来源为天然存在的生物质资源(动植物资源：植物秸秆、动物躯体等)。可实现资源的循坏利用以及过程的低碳排放。欧洲已经开始要求塑料制品中有一定的生物基含量，这个趋势正在越来越明显，所以对生物基塑料应用的研究正变得越来越重要，所以对生物基PBSA性能的研究和改性有着重要的意义。

木质素是一种广泛存在于植物体中的无定型的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物。由于木质素的分子结构存在着芳香基。酚羟基、醇羟基、碳基共轭双键等活性基团，因此可以通过氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、酞化、磺化、烷基化、卤化、缩聚或者接枝共聚等多种反应方式进行改性。木质素具有较好的力学性能以及木质的外观属性，同时来源于生物质资源、同时在堆肥条件下具有较快地降解性能，是未来比较绿色环保的一种材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料及其制备方法。

本发明的制备方法通过在全生物基生物降解材料PBSA的基础上引入生物质材料木质素，复合改性后符合完全降解的要求的同时，增强了全生物基PBSA树脂的力学性能，且有效的降低了该种塑料得成本，使之更有利于向市场推广。

同时通过各种功能性助剂的联合作用，在微观上可以有效的将木质素表面的反应性基团和PBAT聚合物链段的功能性基团可以结合在一起，在宏观上可将这两种材料较好的融合在一起从而制备性能优异生物基生物降解膜材料。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种木质素改性全生物基PBSA生物降解塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用生物基路线合成全生物基PBSA生物降解树脂；

(2)将一定量的全生物基PBSA、木质素分别进行真空干燥；