專利名稱：一種生物降解材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子化合物的組合物，具體涉及一種生物降解材料，以及這種生物降解材料的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
自20世紀30年代塑料材料投入使用以來，以其質(zhì)輕、價廉、外表光潔美觀、耐腐蝕、生產(chǎn)工藝簡單等卓越特性，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各部門和人民生活各領(lǐng)域。由于塑料的大量應(yīng)用，廢棄塑料制品與日俱增，而塑料大多性能穩(wěn)定，因此出現(xiàn)了所謂的白色污染，給環(huán)境帶來了很大的危害。近年來，人們對廢棄塑料的治理采取了積極的措施，例如，塑料包裝材料的減量化，多次重復(fù)使用，以及回收再利用等等。然而，對于那些不易回收、回收價值不大或者回收利用在經(jīng)濟上難以運行的制品，如購物袋、一次性餐具、農(nóng)用地膜、醫(yī)用塑料 制品等，采用降解塑料制作則更為有利。但是降解塑料是較晚發(fā)展起來的材料，目前還處于一個成長、完善的階段?，F(xiàn)有的降解塑料雖然具有生物可降解性，有利于環(huán)境保護，但大多不能保持良好的透明性，且/或力學(xué)性能不佳，所制作的制品特別是薄膜類制品容易破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生物降解材料，以及這種生物降解材料的制備方法和應(yīng)用，這種生物降解材料不但具有生物降解性，而且具有優(yōu)異的力學(xué)性能，并保持較好的透明性。采用的技術(shù)方案如下
一種生物降解材料，其特征在于由下述重量百分比的原料制成
3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物1(Γ35% ；
聚丁二酸丁二醇酯10 35% ；
聚乳酸0 50% ；
植物油5 25% ；
增塑劑I 10% ；
反應(yīng)促進劑O. 02 5%。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、植物油、增塑劑和反應(yīng)促進劑組合在一起，體現(xiàn)出良好的斷裂伸長率和良好的拉伸強度，整體力學(xué)性能較好。
優(yōu)選上述生物降解材料由下述重量百分比的原料制成
3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物15 22% ；
聚丁二酸丁二醇酯15 22% ；
聚乳酸25 50% ；植物油14 25% ；
增塑劑5 10% ；
反應(yīng)促進劑I 5%。上述重量配比的3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、植物油、增塑劑和反應(yīng)促進劑組合在一起，體現(xiàn)良好的斷裂伸長率和優(yōu)異的拉伸強度，綜合性能優(yōu)異。
進一步優(yōu)選上述生物降解材料由下述重量百分比的原料制成
3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物15 19% ；
聚丁二酸丁二醇酯15 19% ；
聚乳酸37 50% ；
植物油14 18% ；
增塑劑5 7% ；
反應(yīng)促進劑廣2%。上述重量配比的3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、植物油、增塑劑和反應(yīng)促進劑組合在一起，具有良好的斷裂伸長率和非常優(yōu)異的拉伸強度，非常適合于制作購物塑料袋等制品。
上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯能夠提高本發(fā)明生物降解材料的斷裂伸長率。上述聚乳酸可采用L型聚乳酸、D型聚乳酸或者LD混合型聚乳酸。聚乳酸能夠提高本發(fā)明生物降解材料的強度。優(yōu)選上述植物油為菜籽油、蓖麻油、大豆油、花生油、椰子油、棕櫚油、亞麻油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、松子油和桐油中的一種或其中多種的組合。加入植物油，通過植物油中的反應(yīng)活性基團與基體樹脂(即3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物以及聚丁二酸丁二醇酯)中的活性官能團的相互作用，以達到增容目的。上述增塑劑為山梨醇、 聚乙二醇、乙?；瘷幟仕岷透视椭械囊环N或其中多種的組合。加入增塑劑，能夠提高聚合物鏈的移動性能，使生物降解材料的可塑效果得到提高，降低生物降解材料的脆性，提高生物降解材料的柔性。優(yōu)選上述反應(yīng)促進劑為偶聯(lián)劑和催化劑中的一種或兩者的組合。優(yōu)選上述偶聯(lián)劑為硅烷化合物和異氰酸酯化合物中的一種或兩者的組合。作為優(yōu)選，上述偶聯(lián)劑為Y -氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚甲基對苯異氰酸酯(簡稱PMDI)中的一種或者其中多種的組合。優(yōu)選上述催化劑為有機酸和無機質(zhì)子酸中的一種或兩者的組合。作為優(yōu)選，上述催化劑為檸檬酸、己二酸、丁二酸和鹽酸中的一種或者其中多種的組合。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、植物油、增塑齊U、反應(yīng)促進劑(包括偶聯(lián)劑、催化劑)均可在市場上購買到，其中3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物可選購天津國韻生物材料有限公司生產(chǎn)的P(3HB-co-4HB)共聚酯。本發(fā)明還提供上述生物降解材料的一種制備方法，其特征在于包括下述步驟將3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、植物油、增塑劑和反應(yīng)促進劑混合均勻，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。優(yōu)選雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35 45:1，熔融共混的溫度為14(Tl75°C。上述拉條、切粒屬現(xiàn)有常規(guī)的造粒技術(shù)手段。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前一般需要先進行干燥處理。
上述生物降解材料在制備生物降解薄膜中的應(yīng)用，將所述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。上述單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25 35: I。由于上述生物降解材料具有優(yōu)異的斷裂伸長率和拉伸強度，并且保持了較好的透明性，因而特別適合制造 生物降解薄膜。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果
本發(fā)明生物降解材料中，主要組分3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、植物油以及聚乳酸，在特定的條件下都可被微生物分解，屬于完全可降解生物材料。此夕卜，3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、增塑劑以及反應(yīng)促進劑組合在一起，能夠相互作用，具有一定的協(xié)同作用，使得本發(fā)明的生物降解材料體現(xiàn)出優(yōu)異的斷裂伸長率和拉伸強度，并且保持了較好的透明性，綜合性能優(yōu)異。本發(fā)明生物降解材料的制備方法工藝簡單，易于控制，可操作性強，生產(chǎn)成本低廉；并且將生物降解材料再經(jīng)簡單的加工后，就可以得到生物降解薄膜，易于工業(yè)化生產(chǎn)并具有很好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明生物降解材料非常適用于制備生物降解薄膜，制成的生物降解薄膜具有很高的強度；這種生物降解薄膜制成的購物袋可多次反復(fù)使用，而且在多次使用后仍可以作為垃圾袋使用，廢棄后被土壤中的微生物完全分解快速吸收，對環(huán)境污染小，具有很好的環(huán)境效益。
具體實施例方式實施例I
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物18重量份，聚丁二酸丁二醇酯17重量份，聚乳酸42重量份，植物油16重量份(均為蓖麻油)，增塑劑6重量份(均為聚乙二醇)，反應(yīng)促進劑I重量份(均為二苯基甲烷二異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和
4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40:1。上述拉條、切粒屬現(xiàn)有常規(guī)的造粒技術(shù)手段，在此不作更詳細說明。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。實施例2
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物15重量份，聚丁二酸丁二醇酯15重量份，聚乳酸50重量份，植物油14重量份(均為蓖麻油)，增塑劑5重量份(均為聚乙二醇)，反應(yīng)促進劑I重量份(均為Y-氨丙基三乙氧基硅烷)。上述3-羥基丁酸和
4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165°C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40:1。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。
實施例3
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物19重量份，聚丁二酸丁二醇酯18重量份，聚乳酸37重量份，植物油17重量份(均為菜籽油)，增塑劑7重量份(均為甘油)，反應(yīng)促進劑2重量份(均為二苯基甲烷二異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為45: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為35:1。
實施例4
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物10重量份，聚丁二酸丁二醇酯35重量份，聚乳酸35重量份，植物油10重量份(其中椰子油5重量份、棕櫚油5重量份)，增塑劑7重量份(其中乙酰化檸檬酸4重量份、甘油3重量份)，反應(yīng)促進劑3重量份(其中Y-氨丙基三乙氧基硅烷I重量份、己二酸2重量份)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、 160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35:1。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。
將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為30: I。
實施例5
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物30重量份，聚丁二酸丁二醇酯10重量份，聚乳酸30重量份，植物油15重量份(均為松子油)，增塑劑10重量份(其中山梨醇6重量份、聚乙二醇4重量份)，反應(yīng)促進劑5重量份(均為檸檬酸)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為30: I。
實施例6
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物20重量份，聚丁二酸丁二醇酯20重量份，聚乳酸45重量份，植物油5重量份(均為葵花籽油)，增塑劑5重量份(均為乙酰化檸檬酸)，反應(yīng)促進劑5重量份(均為聚甲基對苯異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40:1。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。
實施例7
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物30重量份，聚丁二酸丁二醇酯25重量份，聚乳酸20重量份，植物油15重量份(均為蓖麻油)，增塑劑8重量份(均為甘油)，反應(yīng)促進劑2重量份(均為二苯基甲烷二異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。
實施例8
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物30重量份，聚丁二酸丁二醇酯20重量份，聚乳酸25重量份，植物油18重量份(其中亞麻油10重量份、棉籽油8重量份)，增塑劑5重量份(均為聚乙二醇)，反應(yīng)促進劑2重量份(均為二苯基甲烷二異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。
實施例9
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物27重量份，聚丁二酸丁二醇酯30重量份，聚乳酸15重量份，植物油15重量份(均為桐油)，增塑劑10重量份(均為乙酰化檸檬酸)，反應(yīng)促進劑3重量份(其中Y-氨丙基三乙氧基硅烷2重量份、丁二酸I重量份)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料 在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為45: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為35:1。
實施例10
首先，稱取以下重量份的原料3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物35重量份，聚丁二酸丁二醇酯35重量份，聚乳酸10重量份，植物油11重量份(均為玉米油)，增塑劑8重量份(均為甘油)，反應(yīng)促進劑I重量份(均為己二酸)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35:1。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為30: I。
實施例11
首先，稱取以下重量份的原料3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物35重量份，聚丁二酸丁二醇酯35重量份，植物油20重量份(均為蓖麻油)，增塑劑5重量份(均為甘油)，反應(yīng)促進劑5重量份(均為二苯基甲烷二異氰酸酯)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。
然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻，得到混合物料(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145 °C、150°C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為25:1。
實施例12
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物35重量份，聚丁二酸丁二醇酯29. 98重量份，植物油25重量份(其中松子油15重量份、桐油10重量份)，增塑劑10重量份(其中山梨醇6重量份、聚乙二醇4重量份)，反應(yīng)促進劑O. 02重量份(均為Y -氨丙基三乙氧基硅烷)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為45: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為30: I。
實施例13
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物35重量份，聚丁二酸丁二醇酯35重量份，植物油25重量份(均為大豆油)，增塑劑I重量份(均為聚乙二醇)，反應(yīng)促進劑4重量份(其中二苯基甲烷二異氰酸酯3重量份、丁二酸I重量份)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為40: I。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為35:1。
實施例14
首先，稱取以下重量份的原料3_羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物30重量份，聚丁二酸丁二醇酯30重量份，植物油25重量份(均為花生油)，增塑劑10重量份(均為聚乙二醇)，反應(yīng)促進劑5重量份(均為鹽酸)。上述3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物和聚丁二酸丁二醇酯使用前先進行干燥處理。然后，按以下步驟制備全生物降解材料將上述所有原料混合均勻(可將所有原料在預(yù)混機中進行預(yù)混合，混合的初始溫度為40°C，預(yù)混機的轉(zhuǎn)速為80(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘，混合30分鐘，混合過程中轉(zhuǎn)速可逐漸提高)，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混(混合物料依次經(jīng)過溫度分別為145°C、150 °C、155 °C、160 °C、175 °C、165 °C、160°C、15(TC的各熔融共混區(qū)間)，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為35:1。上述生物降解材料能夠符合美國ASTMD6400以及歐盟EN13432降解標準。將上述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。單螺桿吹膜機的螺桿長徑比為30: I。
將實施例廣14制備的生物降解薄膜按照GB1040-79進行斷裂伸長率和拉伸強度的測試，其測試結(jié)果如表I所示。表 I
權(quán)利要求
1.ー種生物降解材料，其特征在于由下述重量百分比的原料制成
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物降解材料，其特征在于由下述重量百分比的原料制成 3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物15 22% ；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物降解材料，其特征在于由下述重量百分比的原料制成 3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物15 19% ；
4.根據(jù)權(quán)利要求I一 3任一項所述的生物降解材料，其特征在于所述植物油為菜籽油、蓖麻油、大豆油、花生油、椰子油、棕櫚油、亞麻油、棉籽油、玉米油、葵花籽油、松子油和桐油中的一種或其中多種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I一 3任一項所述的生物降解材料，其特征在于所述增塑劑為山梨醇、聚こニ醇、こ?；瘷幟仕岷透视椭械末`種或其中多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I一 3任一項所述的生物降解材料，其特征在于所述反應(yīng)促進劑為偶聯(lián)劑和催化劑中的一種或兩者的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物降解材料，其特征在干所述偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三こ氧基硅烷、ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯和聚甲基對苯異氰酸酯中的一種或者其中多種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物降解材料，其特征在于所述催化劑為檸檬酸、己ニ酸、丁ニ酸和鹽酸中的一種或者其中多種的組合。
9.權(quán)利要求I所述的生物降解材料的制備方法，其特征在于包括下述步驟將3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物、聚丁ニ酸丁ニ醇酯、聚乳酸、植物油、增塑劑和反應(yīng)促進劑混合均勻，得到混合物料；然后將混合物料加入到雙螺桿擠出機中熔融共混，形成物料熔體；物料熔體從雙螺桿擠出機的模頭擠出后進行拉條、切粒，得到物料顆粒；物料顆粒經(jīng)干燥處理后，得到生物降解材料。
10.權(quán)利要求I所述的生物降解材料在制備生物降解薄膜中的應(yīng)用，將所述生物降解材料經(jīng)單螺桿吹膜機吹膜，得到生物降解薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生物降解材料，由下述重量百分比的原料制成3-羥基丁酸和4-羥基丁酸共聚物10~35%；聚丁二酸丁二醇酯10~35%；聚乳酸0~50%；植物油5~25%；增塑劑1~10%；反應(yīng)促進劑0.02~5%。本發(fā)明還提供上述生物降解材料的制備方法，以及這種生物降解材料在制備生物降解薄膜中的應(yīng)用。本發(fā)明生物降解材料是可降解生物材料，具有優(yōu)異的斷裂伸長率和拉伸強度，并且保持了較好的透明性，綜合性能優(yōu)異。本發(fā)明生物降解材料的制備方法工藝簡單，易于控制，可操作性強，生產(chǎn)成本低廉；并且將生物降解材料再經(jīng)簡單的加工后，就可以得到生物降解薄膜，易于工業(yè)化生產(chǎn)并具有很好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C08L67/02GK102850743SQ20121037886
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者王惠群 申請人:廣東益德環(huán)保科技有限公司