一种基于废弃聚乳酸可降解复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于废弃聚乳酸可降解复合材料及其制备方法。包括以下重量份的原料：废弃聚乳酸10

【技术实现步骤摘要】
一种基于废弃聚乳酸可降解复合材料及其制备方法

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[0001]本专利技术属于生物降解高分子材料领域，具体涉及一种基于废弃聚乳酸可降解复合材料及其制备方法。

技术介绍
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[0002]近年来，随着人们环保意识的不断提高，以及国家“禁塑令”与“双碳”政策的不断推动，可降解材料迎来了新的发展机遇。聚乳酸是以微生物发酵产物乳酸为单体聚合而成的一类可完全生物降解的绿色材料，在日常生活中已获得广泛应用。聚乳酸不仅被作成餐具，市面上许多可降解塑料袋、超市蛋盒等都是由聚乳酸制作的。许多大品牌包括麦当劳、7
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11、哈根达斯、星巴克等都使用聚乳酸制作的透明杯来装沙拉或冰，甚至包括索尼的随身听、富士通电脑机壳、丰田汽车內装等都使用聚乳酸材料。目前国外聚乳酸年产量约为12万吨，预计将以20％
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30％的速度增长，国内聚乳酸的年生产量约为4
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5万吨。虽然理论上聚乳酸可以被微生物完全分解为H2O和CO2或CH4,但分解时间依聚乳酸产品尺寸大小和所处环境不同，一般需至少2个月甚至长达2年时间。因此，如果不对聚乳酸产品进行回收再利用或快速降解，聚乳酸的广泛使用仍然会对环境造成严重污染，这也是制约聚乳酸产品大规模推广应用的一个重要瓶颈。目前集中回收的一次性废弃聚乳酸产品通常采用燃烧、堆肥、掩埋等方式处理，塑料焚烧后产生的二氧化碳和二恶英导致全球变暖及环境污染。废弃聚乳酸具有脆性高、抗冲击能力差、热变形温度低等缺陷，极大地限制了废弃聚乳酸材料的加工与再利用。因此，大量废弃聚乳酸用品的后处理引起了广泛关注，迫切需要研发废弃聚乳酸产品的循环再利用技术及其集中回收快速生物降解技术。

技术实现思路
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[0003]本专利技术的目的是提供一种性能可控、易降解、廉价的聚乳酸
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海藻可降解复合材料及其制备方法。
[0004]本专利技术的聚乳酸
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海藻可降解复合材料，包括以下重量份的原料：废弃聚乳酸10
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90份，海藻10
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90份，助剂0
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30份，废弃聚乳酸、海藻、助剂的总重量份为100份。
[0005]本专利技术的还提供了一种性能可控、易降解、廉价的聚乳酸
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海藻可降解复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]A、将废弃聚乳酸和海藻分别粉碎，获得聚乳酸粉和海藻粉；
[0007]B、将聚乳酸粉、海藻粉分别在50
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90℃下干燥5
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24小时；
[0008]C、将步骤B的聚乳酸粉、海藻粉和助剂按上述比例混合均匀，然后在高温下熔融共混，模压成型，即得到废弃聚乳酸
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海藻可降解复合材料。
[0009]作为优选，步骤A中所述的废弃聚乳酸可以是废弃聚乳酸材料，例如选自一次性吸管、一次性塑料袋、聚乳酸玩具、日用聚乳酸生活用品、一次性医用聚乳酸用品中的一种或几种。
[0010]作为优选，步骤A中所述的海藻选自红藻、褐藻、绿藻中的一种或几种。
[0011]作为优选，步骤C中所述助剂选自聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、柠檬酸酯类(柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯等)、醚酯类(聚乙二醇、聚丙二醇等)、蓖麻油衍生酯、可降解聚酯类(非邻苯二甲酸酯等)、异山梨酸二酯类、磷酸酯类(磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯一辛酯等)、环氧酯类(环氧大豆油、环氧脂肪酸甲酯、环氧四氢邻苯二甲酸酯等)、马来酸酐接枝聚合物(马来酸酐接枝聚苯乙烯
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聚乙烯
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聚丁烯
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聚苯乙烯、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶)、异氰酸酯类扩链剂(二苯基甲烷二异氰酸酯)、丙烯酸酯类熔体增强剂、淀粉、丙交酯、丁二酸中的一种或几种。
[0012]作为优选，步骤C中，共混温度为150
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200℃。
[0013]作为优选，步骤C中，共混时，其搅拌速度为30
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250rpm。
[0014]作为优选，步骤C中，共混时间为3
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30min。
[0015]相对于现有的技术，本专利技术具有以下优点：
[0016]1、废弃聚乳酸的二次利用，可以提升废弃聚乳酸综合利用价值，并进一步降低原料成本，有效避免资源浪费及环境污染等问题。
[0017]2、本专利技术原料价格低廉，制备方法温和，操作工艺简单，可以大幅度降低材料的生产成本，适合大规模工业化应用。
[0018]3、本专利技术的复合材料具有良好的生物可降解性能。
[0019]我国具有丰富的海藻资源。本专利技术人发现，海藻可以有效提高废弃聚乳酸材料的加工性能以及可降解性能，对废弃聚乳酸的回收、改性再利用具有积极作用。本专利技术基于当前绿色材料发展需求，以高效、低成本利用废弃聚乳酸材料及海藻为突破口，研发一种废弃聚乳酸
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海藻可降解复合材料。由于海藻的加入，制备的废弃聚乳酸
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海藻可降解复合材料较之于聚乳酸更易被降解，从而促进废弃聚乳酸基材料的推广应用和集中回收快速降解成肥还田，减少环境污染和降低碳排放。
[0020]具体实施方式举例
[0021]下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。
[0022]为了更好地了解本专利技术，下面用本专利技术的对比例和实施例证来进一步说明本专利技术的内容，但本专利技术的内容并不局限于此。
[0023]对比例1：
[0024]将一次性聚乳酸吸管粉碎过20目筛，于70℃干燥10h，然后在高温下熔融，温度为180℃，搅拌速度为60rpm，时间为6min，在180℃15MPa压力下模压6min压制出用于力学性能测试的标准样条。经检测，本对比例制得的材料拉伸强度为43.9MPa，断裂升长率为9.9％，初始热解温度为350.9℃。
[0025]实施例1：
[0026]将一次性聚乳酸吸管粉碎过20目筛，将马尾藻粉碎过200目筛，于70℃干燥10h。按质量比90:10称取废弃聚乳酸、马尾藻粉，在高温下熔融共混，共混温度为180℃，共混搅拌速度为60rpm，共混时间为6min，在180℃15MPa压力下模压6min压制出用于力学性能测试的标准样条。经检测，本实施例制得的废弃聚乳酸
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海藻可降解复合材料拉伸强度为33.6MPa，断裂升长率为5.8％，初始热解温度为315.7℃。
[0027]实施例2：
[0028]将废弃聚乳酸吸管粉碎过100目筛，将马尾藻粉碎过200目筛，于90℃干燥5h。按质量比70:30称取废弃聚乳酸、马尾藻粉，在高温下熔融共混，共混温度180℃，共混搅拌速度为250rpm，共混时间为30min，在180℃15MPa压力下模压6min压制出用于力学性能测试的标准样条。经检测，本实施例制得的废弃聚乳酸
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海藻可降解复合材料拉伸强度为30.3
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸
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海藻可降解复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：废弃聚乳酸10
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90份，海藻10
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90份，助剂0
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30份，废弃聚乳酸、海藻、助剂的总重量份为100份。2.一种权利要求1所述的聚乳酸
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海藻可降解复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将废弃聚乳酸和海藻分别粉碎，获得聚乳酸粉和海藻粉；B、将聚乳酸粉、海藻粉分别在50
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90℃下干燥5
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24小时；C、将步骤B的聚乳酸粉、海藻粉和助剂按上述比例混合均匀，然后在高温下熔融共混，模压成型，即得到聚乳酸
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海藻可降解复合材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述的废弃聚乳酸是选自一次性吸管、一次性塑料袋、聚乳酸玩具、日用聚乳酸生活用品、一次性医用聚乳酸用品中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述的海藻选自红藻、褐藻、绿藻中的一种或几种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的海藻为马尾藻或海带。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金川，蒋丽群，李清心，王春凤，
申请(专利权)人：广东省科学院生物与医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：