一種木質素改性PPC生物降解塑料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚碳酸酯、木質素分別進行真空干燥；(2)在高混機內加入干燥好的聚碳酸酯、木質素以及擴鏈劑、抗氧劑、增塑劑、潤滑劑、熱穩定劑，進行充分混合；(3)將所得混合物料經雙螺桿擠出機器擠出造粒，得木質素?PPC復合塑料粒；(4)將所得木質素?PPC復合塑料粒在一定溫度下進行注塑成型，即得木質素改性PPC生物降解塑料。本發明專利技術通過引入生物質材料木質素和經復合改性制得的木質素?PPC復合塑料符合完全降解的要求，同時增強了純PPC樹脂的力學性能，有效的降低了該種塑料得成本，使之更有利于向市場推廣。

【技術實現步驟摘要】
一種木質素改性PPC生物降解塑料及其制備方法
本專利技術涉及涉及生物塑料
，尤其涉及一種木質素改性PPC生物降解塑料及其制備方法。
技術介紹
目前，隨著國民經濟的不斷發展，塑料制品的消費量在不斷增高，合成塑料在生產和生活中扮演著越來越重要的角色。但是由于絕大部分塑料制品廢棄后無法降解，長期存在，不斷累積造成了嚴重的白色污染，隨著污染的不斷加重以及人們環保意識的不斷增強，尋求一種既能滿足人們使用需求又能滿足環保需求的塑料制品顯得越來越迫切并引起了研究人員的廣泛興趣，其中可降解樹脂由于其降解特性和經濟特性，已經成為了研究的熱點，聚碳酸酯(PPC)是指在利用二氧化碳和環氧化物(環氧丙烷/環氧乙烷)在催化劑的作用下，共聚得到的交替型脂肪族聚碳酸酯，這種聚合物具有良好的環境可降解性以及優良的力學性能。其開發的下游產品目前主要用于農用塑料制品、食品包裝材料以及醫用材料領域，發展前途非常廣泛，真正意思上吸收和利用了二氧化碳。是一種非常有前景的生物降解材料。木質素是一種廣泛存在于植物體中的無定型的、分子結構中含有氧代苯丙醇或其衍生物結構單元的芳香性高聚物。由于木質素的分子結構存在著芳香基。酚羥基、醇羥基、碳基共軛雙鍵等活性基團，因此可以通過氧化、還原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、酞化、磺化、烷基化、鹵化、縮聚或者接枝共聚等多種反應方式進行改性。木質素具有較好的力學性能以及木質的外觀屬性，同時來源于生物質資源、同時在堆肥條件下具有較快地降解性能，是未來比較綠色環保的一種材料。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種木質素改性PPC生物降解塑料及其制備方法。本專利技術提供一種木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法，其通過在生物降解材PPC的基礎上引入生物質材料木質素經復合改性后制得木質素改性PPC生物降解塑料，在符合完全降解的要求的同時，增強了純PPC樹脂的力學性能，且有效的降低了該種塑料得成本，使之更有利于向市場推廣。本專利技術還提供了一種木質素改性PPC生物降解塑料，通過添加的各種功能性助劑的聯合作用，在微觀上可以有效的將木質素表面的反應性基團和PCL聚合物鏈段的功能性基團可以結合在一起，在宏觀上可將這兩種材料較好的融合在一起從而制備性能優異的木質素改性PPC生物降解膜材料。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：本專利技術的第一個方面是提供一種木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將一定量的聚碳酸酯、木質素分別進行真空干燥；(2)在高混機內加入干燥好的聚碳酸酯和木質素以及擴鏈劑、抗氧劑、增塑劑、潤滑劑、熱穩定劑，進行充分混合后，得混合物料；(3)將所得混合物料經雙螺桿擠出機擠出造粒，得木質素-PPC復合塑料粒；(4)將所得木質素-PPC復合塑料粒在一定溫度下進行注塑成型，即得木質素改性PPC生物降解塑料。進一步地，所述步驟(1)中的聚碳酸酯采用通過石油基原料路線合成的聚碳酸酯。優選地，原料聚碳酸酯(PPC)塑料母粒來自于浙江邦豐生產的料聚碳酸酯(PPC)。進一步地，所述步驟(1)中木質素為原粉，其粒徑為100～800目；其粒徑優選為150～600目；優選為200～500目；更優選為300～400目。進一步地，所述步驟(1)中的干燥工藝為：干燥溫度為10～25℃，干燥時間為1.5h～3h，真空度為0～5000Pa(絕對壓強)；優選地，干燥溫度為12～22℃，干燥時間為2h～2.5h，真空度為100～3000Pa(絕對壓強)；更為優選地，干燥溫度為30～32℃，干燥時間為2.3h，真空度為1000～2000Pa(絕對壓強)。進一步地，所述步驟(2)中，所述熱穩定劑選自順丁烯二酸酐、環氧大豆油中的一種；所述潤滑劑選自硬脂酸鈣、硬酯酸鋅、油酸酰胺類潤滑劑中的一種或二種以上混合物；所述增塑劑選自檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三正丁酯、三醋酸甘油酯、癸二酸二丁酯中的一種或二種以上復配物；所述抗氧化劑選自丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、丁基對二苯酚、亞磷酸苯二異癸酯、季戊四醇雙亞磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸季戊四醇酯、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸十八碳酸酯中的一種或兩種以上復配物；所述擴鏈劑選自對苯二酚二羥乙基醚、間苯二酚二羥乙基醚、雙酚A、乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一縮乙二醇中的一種或兩種以上復配物。進一步地，所述步驟(3)中所述高混機的混合溫度為100～110℃，轉速為800～1000r/min，混合時間為10～20min。進一步地，所述步驟(3)中雙螺桿擠出機的擠出溫度為180～250℃；優選為200～240℃；更優選為210～230℃。進一步地，所述步驟(3)中注塑成型溫度為180～250℃；優選為210～240℃；更優選為220～230℃。進一步地，該木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法中，按重量份數計，各原料用量配比如下：優選地，該木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法中，按重量份數計，各原料用量配比如下：進一步地，其中各原料的重量份數均按照原料的有效含量為100％計算，實際用量需按照原料的實際有效含量折算。本專利技術的第二個方面是提供一種采用上述方法制備的木質素改性PPC生物降解塑料。本專利技術的第三個方面是提供一種所述木質素改性PPC生物降解塑料在制備生物降解醫療材料、包裝材料、涂覆材料、水產和農林領域膜材料、購物袋、垃圾袋、地膜材料或大棚膜材料中的應用。本專利技術采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下技術效果：本專利技術的方法通過采用來源于自然界廣泛存在的生物質來制備的木質素原粉，對PPC生物降解樹脂進行改性修飾從而制備的木質素-PPC復合生物降解塑料，可廣泛用于醫療材料、包裝材料、涂覆材料、水產和農林領域、購物袋、垃圾袋、地膜、大棚膜等膜材料；該木質素改性PPC生物降解塑料相對于傳統的純PPC樹脂制備的膜材料在同樣解決白色污染的同時，可以有效的減少石油基材料(PPC的原料環氧丙烷或者環氧丙烷從石油煉制而成的)的消耗，以及有效了提升材料的力學性能；本專利技術所采用的原材料廉價易得，制備工藝簡單，操作方便，生產成本低，有利于市場推廣。具體實施方式下面通過具體實施例對本專利技術進行詳細和具體的介紹，以使更好的理解本專利技術，但是下述實施例并不限制本專利技術范圍。實施例1木質素改性PPC生物降解塑料的制備(一)按重量份數計，采用的各原料用量配比如下：(二)具體制備方法，包括以下步驟：(1)將一定量的PPC、木質素粉(150目)在25℃、0～5000Pa條件下干燥2.5h；(2)在高混機內加入干燥好的PPC、木質素粉以及雙酚A、二丁基羥基甲苯、檸檬酸三乙酯、環氧大豆油、硬脂酸鋅，控制物料溫度為100-105℃，混合15分鐘，轉速為900r/min；(3)將所得混合物料經過雙螺桿擠出機擠出造粒，控制擠出溫度為180～190℃，制得木質素-PPC復合塑料粒子；(4)將該木質素-PPC復合塑料經過注塑機按照GB/T1040.2-2006注塑成標準注塑件，控制注塑溫度為200-210℃，制得各種木質素改性PPC生物降解塑料材料。實施例2木質素改性PPC生物降解塑料的制備(一)按重量份數計，采用的各原料用量配比如下：(二)具體制備方法，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將一定量的聚碳酸酯、木質素分別進行真空干燥；(2)在高混機內加入干燥好的聚碳酸酯和木質素以及擴鏈劑、抗氧劑、增塑劑、潤滑劑、熱穩定劑，進行充分混合后，得混合物料；(3)將所得混合物料經雙螺桿擠出機擠出造粒，得木質素?PPC復合塑料粒；(4)將所得木質素?PPC復合塑料粒在一定溫度下進行注塑成型，即得木質素改性PPC生物降解塑料。

【技術特征摘要】
1.一種木質素改性PPC生物降解塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將一定量的聚碳酸酯、木質素分別進行真空干燥；(2)在高混機內加入干燥好的聚碳酸酯和木質素以及擴鏈劑、抗氧劑、增塑劑、潤滑劑、熱穩定劑，進行充分混合后，得混合物料；(3)將所得混合物料經雙螺桿擠出機擠出造粒，得木質素-PPC復合塑料粒；(4)將所得木質素-PPC復合塑料粒在一定溫度下進行注塑成型，即得木質素改性PPC生物降解塑料。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的聚碳酸酯采用通過石油基原料路線合成的聚碳酸酯。3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中木質素的粒徑為100～800目。4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的干燥工藝為：干燥溫度為10～25℃，干燥時間為1.5h～3h，真空度為0～5000Pa。5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述熱穩定劑選自順丁烯二酸酐、環氧大豆油中的一種；所述潤滑劑選自硬脂酸鈣、硬酯酸鋅、油酸酰胺類潤滑劑中的一種或二種以上混合物；所述增塑劑選自檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、乙...

【專利技術屬性】
技術研發人員：施曉旦，邵威，金霞朝，
申請(專利權)人：濟寧明升新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37