專利名稱：一種全生物降解納米復(fù)合聚酯塑料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚多糖納米晶復(fù)合改性聚酯材料，制備生物降解材料的方法，屬于可降解生態(tài)環(huán)境材料領(lǐng)域，同時(shí)也屬于天然高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自然界的各種天然高分子屬于生物質(zhì)資源，常見的如纖維素、淀粉等生物質(zhì)聚多糖等。它們擁有眾多種類的活性官能基團(tuán)，兼具可再生、可降解、無毒等優(yōu)點(diǎn)，被視為優(yōu)良的 “綠色”化工原料，其綜合利用備受關(guān)注。從聚多糖中提取的納米晶是一類新型的生物質(zhì)納米粒，不僅繼承了生物質(zhì)來源的所有優(yōu)點(diǎn)，還具有高表面活性和高比表面積等納米尺度效應(yīng)，而且其本征剛性結(jié)構(gòu)顯示出與無機(jī)納米粒子相似的增強(qiáng)聚合物材料的功能。值得注意的是，這類生物質(zhì)納米粒同時(shí)具備生物降解性和生物相容性，能避免無機(jī)納米粉體所引發(fā)的關(guān)于納米安全性和對人體健康影響的爭議，可望減少無機(jī)納米粒子服役后造成的堆積問題，還有利于回收熱塑性非降解聚合物基質(zhì)。這些優(yōu)勢促使基于生物質(zhì)聚多糖納米粒材料的研究和開發(fā)一直是物理、化學(xué)和材料等學(xué)科中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。作為一種高結(jié)晶性、納米尺度的剛性納米粒子，聚多糖納米晶是一種廣泛用于改性聚合物基質(zhì)的優(yōu)異的納米填料，其改性效果尤其表現(xiàn)在對可降解聚合物基質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能的修飾。一般而言，引入聚多糖納米晶作為生物質(zhì)納米填料可以提高材料的力學(xué)性能(如強(qiáng)度、模量和空間穩(wěn)定性)、熱學(xué)性能、表面性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)以及阻隔性能等。最近，有關(guān)生物可降解聚合物基材料的改性研究成為復(fù)合材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 在眾多用于制備生物可降解塑料的物質(zhì)中，脂肪族聚合物擁有顯著的優(yōu)勢，可部分替代傳統(tǒng)不可降解的塑料。聚丁二酸丁二醇酯(PBQ是脂肪族聚合物中最重要的一種聚合物。聚丁二酸丁二醇酯可通過1，4_ 丁二醇和丁二酸之間的縮聚反應(yīng)合成得到。除了具備生物可降解的特性外，聚丁二酸丁二醇酯材料還具有如可熔融加工性、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性等許多優(yōu)異的性質(zhì)。然而，這種性能優(yōu)異的可降解聚酯合成材料卻因其固有的柔軟性、阻隔性差、價(jià)格高昂等限制了其在材料領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。近年來，眾多的有機(jī)無機(jī)物質(zhì)被引入聚丁二酸丁二醇酯材料的改性研究，如天然高分子(醋酸纖維素、纖維素、玉米淀粉]、殼聚糖、 絲蛋白、植物或紅藻纖維)；合成高分子(聚乳酸、聚(3-羥基丁酸酯-co-4-羥基丁酸酯)、 聚環(huán)氧乙烷)；和無機(jī)納米粒子(層狀硅酸鹽、水滑石、碳納米管、硅納米粒子)，以期獲得高力學(xué)性能、熱學(xué)性能以及優(yōu)良阻隔性能的復(fù)合材料，然而效果并不明顯。目前，將生物質(zhì)聚多糖納米晶引入聚丁二酸丁二醇酯材料改性的研究幾乎沒有。 而這種復(fù)合改性不僅可以發(fā)揮剛性納米粒子的增強(qiáng)效應(yīng)，顯著改善聚丁二酸丁二醇酯基材料的力學(xué)性能；同時(shí)，高結(jié)晶度聚多糖納米晶的引入將保存甚至提高聚丁二酸丁二醇酯材料的結(jié)晶性，成為全面提高納米復(fù)合材料的各種性能的關(guān)鍵。利用兩種不同形貌的聚多糖納米晶(棒狀纖維素晶須、片層淀粉納米晶)這類天然高分子，分別采用溶液共混或熔融密煉的方法，與聚丁二酸丁二醇酯進(jìn)行復(fù)合，制備的納米復(fù)合材料不僅具備原始聚丁二酸丁二醇酯材料生物可降解等優(yōu)異性能，同時(shí)改善了其柔軟性、阻隔性差等缺陷，在降低其使用成本的基礎(chǔ)上，拓展了聚丁二酸丁二醇酯材料作為新型生物可降解納米復(fù)合材料的應(yīng)用空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、環(huán)保、易降解、工藝簡單的生物降解材料的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種可降解生物納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1).按聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)、聚丁二酸丁二醇酯所占聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)1 30%、聚丁二酸丁二醇酯70 99%，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。選取聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)、聚丁二酸丁二醇酯原料；2).采用下述二種方法之一制備固體混合物①溶液共混將聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分散溶于三氯甲烷，制成聚多糖納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。其中，聚多糖納米晶懸浮液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 20%，聚丁二酸丁二醇酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 20%。將兩種溶液混合均勻，然后在25 60°C下蒸除溶劑，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物；②熔融共混將聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯混合并分散均勻，利用密煉機(jī)進(jìn)行熔融共混，密煉工藝條件為溫度為100 180°C，轉(zhuǎn)速為10 150rpm，時(shí)間為1 30 分鐘，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物；3).將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，熱壓工藝條件為溫度為110 160°C、壓力為10 60MPa、時(shí)間為1 15分鐘；熱壓成型后在40 60°C下真空干燥12 72小時(shí)除去水分，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料產(chǎn)品。所述的聚多糖納米晶為纖維素晶須、淀粉納米晶中的任意一種。所述各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)最佳為聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)1 15%、聚丁二酸丁二醇酯85 99%。聚多糖納米晶通過溶液共混或熔融共混的方法與聚丁二酸丁二醇酯聚合物基質(zhì)進(jìn)行復(fù)合，通過納米效應(yīng)的發(fā)揮和納米粒子間形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了材料的強(qiáng)度、伸長率和剛性，克服了原有聚丁二酸丁二醇酯材料的柔軟性等缺陷；同時(shí)改善了材料的結(jié)晶性和熱穩(wěn)定性，拓展了材料的應(yīng)用范圍。本發(fā)明首先將聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)和聚丁二酸丁二醇酯通過溶液共混或熔融共混的方法均勻混合，再將固體混合物進(jìn)行熱壓成型，制備得到可生物降解的聚多糖納米晶改性聚丁二酸丁二醇酯納米復(fù)合材料；根據(jù)應(yīng)用類型和使用要求可生產(chǎn)出高性能生物可降解的包裝用薄膜和容器。這種聚多糖納米晶復(fù)合改性聚丁二酸丁二醇酯基材料性能提高的原因主要?dú)w功于聚多糖納米晶的高表面活性、高比表面積和納米效應(yīng)的發(fā)揮，同時(shí)形成的剛性三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是材料剛性提高的關(guān)鍵。聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料主要由天然高分子聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯組成。由于兩種聚多糖納米晶，纖維素晶須、淀粉納米晶分別提取于天然可降解的棉短絨和豌豆淀粉，而聚丁二酸丁二醇酯是一種完全可生物降解的聚酯材料，同時(shí)，盡管材料制備過程中采用的溶液共混方法，加入了有機(jī)溶劑三氯甲烷，但其低沸點(diǎn)(61.2°C)的特性使得采用蒸發(fā)的方法即可將其除去，因此制備的聚多糖納米晶改性聚丁二酸丁二醇酯納米復(fù)合材料是一種高性能、 生物可降解的環(huán)境友好材料。另一方面，市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)聚丁二酸丁二醇酯的價(jià)格為 35000元/噸，而天然高分子，如棉短絨、豌豆淀粉價(jià)格很低，棉短絨7000元/噸，豌豆淀粉 4000元/噸。相對純聚丁二酸丁二醇酯材料而言，本發(fā)明可降低成本5% -20%。本發(fā)明可充分利用天然高分子材料(聚多糖納米晶)的環(huán)境友好、易降解等優(yōu)點(diǎn)， 符合可持續(xù)發(fā)展和低碳、節(jié)能環(huán)保的要求；制備的聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料既對環(huán)境友好無害，又能滿足材料使用性能的要求，在提高材料性能的同時(shí)，降低了使用成本。本發(fā)明具有成本低廉、無毒無害、環(huán)保、可完全生物降解、工藝簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)，制備的產(chǎn)品可以加工(能夠直接成型加工)為薄膜、片材、型材、纖維及容器等；可用于包裝、生物、醫(yī)用、工程塑料的等多種材料領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨(襄樊楚天化纖有限責(zé)任公司，以下實(shí)施例相同)提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯(中國安慶和興化工有限責(zé)任公司提供，重均分子量為ι. 29X 105,以下實(shí)施例相同)的質(zhì)量比為1 50，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成纖維素晶須懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。 將兩種溶液混合均勻，然后在60°C下蒸除溶劑，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)(中國天津科器高新技術(shù)公司，以下實(shí)施例相同)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥 12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、棉短絨的價(jià)格分別為35000元/噸、7000 元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比， 可降低成本約1.6%。實(shí)施例2 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 20，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成纖維素晶須懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在40°C下蒸除溶劑，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在50°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、棉短絨的價(jià)格分別為35000元/噸、7000 元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比， 可降低成本約4%。
實(shí)施例3 —種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 10，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成纖維素晶須懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在35°C下蒸除溶劑，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為115°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在50°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、棉短絨的價(jià)格分別為35000元/噸、7000 元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比， 可降低成本約8%。實(shí)施例4 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 5，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成纖維素晶須懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在25°C下蒸除溶劑，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為115°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在50°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、棉短絨的價(jià)格分別為35000元/噸、7000 元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比， 可降低成本約16%。實(shí)施例5 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉(加拿大Pea有限公司，以下實(shí)施例相同)提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 20，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成淀粉納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。 將兩種溶液混合均勻，然后在50°C下蒸除溶劑，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在50°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、豌豆淀粉的價(jià)格分別為35000元/噸、 4000元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約4.5%。實(shí)施例6 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為2 25，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成淀粉納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在40°C下蒸除溶劑，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、豌豆淀粉的價(jià)格分別為35000元/噸、 4000元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約7.1%。實(shí)施例7 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 10，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成淀粉納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在25°C下蒸除溶劑，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為115°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在25°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、豌豆淀粉的價(jià)格分別為35000元/噸、 4000元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約8.9%。實(shí)施例8 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 5，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分別分散溶于三氯甲烷，制成淀粉納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。將兩種溶液混合均勻，然后在25°C下蒸除溶劑，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。然后將共混物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為115°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在25°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。根據(jù)市場調(diào)查，目前聚丁二酸丁二醇酯、豌豆淀粉的價(jià)格分別為35000元/噸、 4000元/噸。本實(shí)施例得到的纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約17.8%。實(shí)施例9 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 50，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物；然后將共混物在密煉機(jī)(中國常州蘇研科技有限公司，以下實(shí)施例相同)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度130°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間15分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例10 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 20，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物；然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度120°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間15 分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例11 —種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 10，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物；然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度120°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間15 分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例12 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將棉短絨提取的纖維素晶須與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 5，選取纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯，將纖維素晶須、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物；然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度120°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間15 分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到纖維素晶須復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例13 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉中提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 20，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物； 然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度120°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間 15分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例14 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉中提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為2 25，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物； 然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度120°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間 15分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例15 一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟
將豌豆淀粉中提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 10，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物； 然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度115°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間 15分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。實(shí)施例16 —種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟將豌豆淀粉中提取的淀粉納米晶與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1 5，選取淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯，將淀粉納米晶、聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得固體共混物； 然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉條件為溫度115°C、轉(zhuǎn)速78rpm(轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間 15分鐘，得固體混合物；最后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110°C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在40°C下真空干燥12小時(shí)除去水分，得到淀粉納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料。表1纖維素晶須復(fù)合聚酯材料的力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于它由聚多糖納米晶、聚丁二酸丁二醇酯為原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為聚多糖納米晶1 30%、聚丁二酸丁二醇酯70 99%，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。所述的聚多糖納米晶為纖維素晶須、淀粉納米晶、甲殼素晶須中的任意一種。
2.采用下述二種方法之一制備固體混合物①溶液共混將聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯分散溶于三氯甲烷，制成聚多糖納米晶懸浮液、聚丁二酸丁二醇酯溶液。其中，聚多糖納米晶懸浮液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 20%， 聚丁二酸丁二醇酯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 20%。將兩種溶液混合均勻，然后在25 60°C 下蒸除溶劑，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物；②熔融共混將聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯混合并分散均勻，利用密煉機(jī)進(jìn)行熔融共混，密煉工藝條件為溫度為100 180°C，轉(zhuǎn)速為10 150rpm，時(shí)間為1 30分鐘，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯固體混合物。
3.將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型，熱壓工藝條件為溫度為110 160°C、壓力為10 60MPa、時(shí)間為1 15分鐘；熱壓成型后在40 60°C下真空干燥12 72小時(shí)除去水分，得到聚多糖納米晶復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚多糖納米晶復(fù)合聚酯材料的制備方法。一種生物可降解納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)按聚多糖納米晶和聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1∶1～30，選取聚多糖納米晶(纖維素晶須或淀粉納米晶)、聚丁二酸丁二醇酯原料；2)然后分別采用溶液共混或熔融共混的方法，將聚多糖納米晶、聚丁二酸丁二醇酯均勻復(fù)合，得到固體混合物；3)將固體混合物進(jìn)行熱壓成型，將材料干燥，制備出聚多糖納米晶改性聚丁二酸丁二醇酯生物納米復(fù)合材料材料產(chǎn)品。本發(fā)明具有成本低廉、無毒無害、環(huán)保、可完全生物降解、工藝簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)，制備的產(chǎn)品可以加工為薄膜、片材、型材、纖維及容器等；可用于包裝、生物、醫(yī)用、工程塑料的等多種材料領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L67/02GK102295827SQ201010209100
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者林寧, 梁兼勝, 黃進(jìn) 申請人:陽新五龍興塑業(yè)高科技材料有限公司