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专利号: 2022100700728
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、对生物基多羟基分子进行化学改性,所述化学改性方法包含:将生物基多羟基分子、改性试剂和催化剂进行混合反应,其中改性试剂为碳酸丙烯酯或环氧丙烷,改性试剂的添加量为生物基多羟基分子质量的5~15倍,催化剂可为Na2CO3、NaOH和DBU(1,8‑二氮杂二环十一碳‑7‑烯),催化剂含量为NaOH摩尔数的5~15%,反应温度为130~170℃,反应时间为3~10h,反应后通过透析提纯,得到改性物;所述改性物可溶于氯仿,含有3个或3个以上的羟基或酰胺基,玻璃化转变温度或熔融温度在0~150℃,分子量在500~10000,经过反应后作为添加剂;

S2、将制备的添加剂与生物降解塑料熔融共混在生物降解塑料中构筑多元氢键结构,生物降解塑料为100份,添加剂为1~7份,得到强度和韧性提高的生物降解材料。

2.根据权利要求1所述的一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:所述S1中的生物基多羟基分子包括单宁酸、肌醇、木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、山梨醇中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:所述S1步骤中的化学改性方法还可以是酯化反应,酯化反应体系包含生物基多羟基分子、改性试剂和催化剂,改性试剂为N‑乙酰甘氨酸,所述改性试剂的添加量为生物基多羟基分子质量的5~15倍,催化剂为浓硫酸或对甲基苯磺酸,所述催化剂的添加量为生物基多羟基分子2~5wt%,反应温度为100~130℃,反应时间为3~6h,透析提纯后得到改性物。

4.根据权利要求1或3所述的一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:所述S2中生物降解塑料包括:聚乳酸PLA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯PBAT、聚碳酸亚丙酯PPC、聚己内酯PCL中的一种或两种以上组合。

5.根据权利要求4所述的一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:所述S2中熔融共混的方式为:将生物降解塑料、添加剂于80℃真空烘箱中干燥,然后再按照比例称取定量的生物降解塑料、添加剂,预混后加入密炼机中,于150~200℃的加工温度下熔融共混均匀即可制得高强高韧生物降解塑料。

6.根据权利要求5所述的一种高强高韧生物降解塑料的制备方法,其特征在于:所述S2中,在熔融共混过程中可加入生物基填料,所述生物基填料为淀粉、微晶纤维素、纤维素纳米晶中的一种或两种以上组合。

7.一种高强高韧生物降解塑料,由权1~6任意所述方法制备而成。

8.一种如权利要求7所述的高强高韧生物降解塑料的应用,其特征在于:用于制备生物降解包装膜、生物降解地膜、生物降解医用材料。