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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及界面相容剂,尤其是涉及一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法和应用。
技术介绍
1、传统塑料不可生物降解,其广泛使用所导致的白色污染对人类健康和环境构成潜在威胁。因此,可生物降解塑料逐渐被视为替代传统不可生物降解塑料的有效解决方案。然而,现有的可生物降解膜材料存在诸多不足,如热稳定性差、机械性能低、抗老化能力弱以及生产成本高等问题。为了解决这些问题,在可降解塑料膜中加入填充剂已成为一种常用的改进方法。然而,在加入填充剂的过程中,界面相容性差是最大的瓶颈,影响材料的加工性能和最终应用性能。通过引入界面相容剂,可以有效提高填充剂与基体之间的界面相容性,从而改善塑料的可加工性和应用性。传统的界面相容剂分为亲水、亲油和双亲性三类,虽然这些界面相容剂能够在一定程度上改善材料的性能,但其改性效果通常较为有限,并且在使用过程中可能对环境产生危害,不符合绿色可持续发展的理念。因此,开发一种来源于木质生物质的界面相容剂,对于推动低成本、高性能且符合绿色环保标准的可生物降解膜材料生产至关重要。
2、本专利技术的目的是提供一种双亲性木质素界面相容剂及其制备方法和应用,本专利技术的相容剂用于改善分子间的相容性,进而改善复合薄膜机械性能,该方法利用木质素作为原料制备双亲性相容剂,在实现可持续发展的同时使得复合膜具有良好的机械性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法和应用,该双亲性木质素界面相容剂能够显著提高两相分子间的界面相容性,进而提高复
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,包括以下步骤:取木质素与醇类化合物进行反应,反应结束后冷却至室温,将反应物滴入ph为2-7的去离子水中,搅拌10-60 min,离心,洗涤、收集固体,冷冻干燥24-96 h,得到双亲性木质素界面相容剂。
3、进一步地,所述木质素包括硫酸盐木质素、碱木质素、有机溶剂木质素、des木质素、离子液体木质素、酶解木质素中的一种或多种。
4、进一步地,所述醇类化合物包括聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甘油、乙二醇或聚乙二醇及其衍生聚乙二醇类聚合物中的一种或多种。
5、进一步地,木质素与醇类化合物的比例g/g为1:10-50。
6、进一步地,反应条件为:100~180℃下反应1-6 h。
7、本专利技术还提供了一种加入双亲性木质素界面相容剂的复合薄膜的制备方法,其根据上述制备方法制备得到,包括以下步骤:
8、步骤1,母粒制备:将干燥后的原料与pbat、pla、pha、pcl或pbs和双亲性木质素界面相容剂在高速混合机中混合均匀,在120-170℃的双螺杆中进行母粒制备;
9、步骤2,复合膜的热压成型:将复合母粒在140-190℃,2~25 mpa下热压1-5min,得到复合薄膜;
10、步骤3,吹塑成膜,将母粒放入温度为130-180℃的吹膜机中进行吹塑成膜。
11、进一步地,步骤1中原料包括秸秆粉末、木质素、竹粉、木粉、碳酸钙、滑石粉、腐殖酸、生物炭中的一种或多种,原料与pbat、pla、pha、pcl、pbs的质量比为5:95-70:30,双亲性木质素界面相容剂占母粒总质量的1-6%。
12、本专利技术还提供了一种加入双亲性木质素界面相容剂的复合薄膜,其由上述制备方法制备得到。
13、本专利技术还提供了一种加入双亲性木质素界面相容剂的复合薄膜在地膜、包装袋、背心袋中的应用。
14、本专利技术所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法和应用的优点和积极效果是:
15、1、本专利技术中双亲性木质素界面相容剂能够显著提高分子间界面相容性,进而提高复合膜的力学性能。
16、2、本专利技术中制备双亲性木质素界面相容剂的原料是绿色的,成本低、污染小,对可持续发展具有重要的意义。
17、下面通过实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:取木质素与醇类化合物进行反应,反应结束后冷却至室温,将反应物滴入pH为2-7的去离子水中,搅拌10-60 min,离心、洗涤、收集固体,冷冻干燥24-96 h,得到双亲性木质素界面相容剂。
2.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:所述木质素包括硫酸盐木质素、碱木质素、有机溶剂木质素、DES木质素、离子液体木质素、酶解木质素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:所述醇类化合物包括聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甘油、乙二醇或聚乙二醇及其衍生聚乙二醇类聚合物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:木质素与醇类化合物的比例g/g为1:10-50。
5.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于,反应条件为:100~180℃下反应1-6 h。
7.一种加入双亲性木质素界面相容剂复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种加入双亲性木质素界面相容剂复合薄膜的制备方法,其特征在于:步骤1中原料包括秸秆粉末、木质素、竹粉、木粉、碳酸钙、滑石粉、腐殖酸、生物炭中的一种或多种,原料与PBAT、PLA、PHA、PCL或PBS的质量比为5:95-70:30,双亲性木质素界面相容剂占母粒总质量的1-6%。
9.一种加入双亲性木质素界面相容剂的复合薄膜,其特征在于,根据权利要求7或8所述的制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的一种加入双亲性木质素界面相容剂的复合薄膜在地膜、包装袋、背心袋、保鲜膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:取木质素与醇类化合物进行反应,反应结束后冷却至室温,将反应物滴入ph为2-7的去离子水中,搅拌10-60 min,离心、洗涤、收集固体,冷冻干燥24-96 h,得到双亲性木质素界面相容剂。
2.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:所述木质素包括硫酸盐木质素、碱木质素、有机溶剂木质素、des木质素、离子液体木质素、酶解木质素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:所述醇类化合物包括聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甘油、乙二醇或聚乙二醇及其衍生聚乙二醇类聚合物中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种双亲性木质素界面相容剂的制备方法,其特征在于:木质素与醇类化合物的比例g/g为1:10-50。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李强,张艳,刘梦飞,王绍恺,陈红利,焦佳鹏,
申请(专利权)人:华中农业大学,
类型:发明
国别省市:
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