聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料及其制備方法和用途
【專利摘要】聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料及其制備方法和用途。復(fù)合材料包含下列重量份數(shù)的原料配方：聚羥基脂肪酸酯80-95份，偶聯(lián)劑0.1-1.0份，云母5-10份，納米SiO21-10份，抗氧劑0.5-2份，加工助劑1-4份。將云母、納米SiO2用偶聯(lián)劑處理后干燥得處理后的云母、處理后的納米SiO2；將聚羥基脂肪酸酯干燥，與抗氧劑、經(jīng)處理后的云母和/或納米SiO2、加工助劑混合，置于高速混合機中高速共混5-10分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在150-180℃下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料。本發(fā)明制備的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料具有通用塑料良好的使用性能，廢棄時可完全生物降解不污染環(huán)境。
【專利說明】聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物可降解材料，特別是涉及聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子聚合物可用于制造各種塑料制品，包括薄膜、片材、泡沫、模塑制品等許多其他特殊的產(chǎn)品。應(yīng)用在包裝、農(nóng)業(yè)、家用物品和個人護理用品領(lǐng)域中時，塑料制品使用循環(huán)周期很短(少于12個月)。例如，在食品包裝中，聚合物起保護介質(zhì)作用，在內(nèi)含物用掉后馬上棄去。家用產(chǎn)品，如清潔劑瓶和尿布在使用后馬上丟棄。
[0003]大多數(shù)這些塑料物質(zhì)最終落入固體廢物中，成為“白色污染”，增加了昂貴的填埋空間，加重了環(huán)境的負擔(dān)。雖然人們已作了一些回收利用的努力，但是聚合物的性質(zhì)和它們產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的方式限制了循環(huán)使用的可能性。即使是很純的聚合物進行重復(fù)加工也會使材料降解，結(jié)果得到機械性能不良的制品。不同級別的化學(xué)上相似的塑料(如用作牛奶壺和雜貨袋的不同分子量的聚乙烯)的混合收集會導(dǎo)致加工問題，使回收的材料品質(zhì)不良或不能使用。
[0004]聚羥基脂肪酸酯具有類似化工塑料的物化特性和生物可降解性，已經(jīng)被作為環(huán)境可降解塑料得到廣泛應(yīng)用，以緩解目前越來越嚴重的“白色污染”問題。聚羥基脂肪酸酯還具有生物相容性、化學(xué)活性、壓電性、氣體相隔性等許多優(yōu)良性能，因此除了可以在塑料工業(yè)中得以推廣應(yīng)用，成為新型的生物可降解塑料以外，也可能在醫(yī)藥、制藥、電子等高附加值領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，這使得對聚羥基脂肪酸酯家族研究成為熱點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供了一種力學(xué)性能優(yōu)異，生物相容性和生物降解性良好、加工工藝簡便的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)將已干燥的云母、納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的鈦酸酯-丙酮溶液或硅烷偶聯(lián)劑-去離子水溶液，每次間隔4min~5min,整個攪拌活化時間15min~20min,干燥后得處理后的云母和處理后的納米SiO2。
[0008](2)將聚羥基脂肪酸酯干燥，與抗氧劑、經(jīng)步驟(1)處理后的云母和/或納米SiO2以及加工助劑混合，置于高速混合機中高速共混5-10分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在150-180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料；
[0009]按質(zhì)量份數(shù)計，上述制備過程使用的各種原料的比例為:聚羥基脂肪酸酯80-95份，偶聯(lián)劑0.1-1.0份，云母5-10份，納米SiO21-1O份，抗氧劑0.5-2份，加工助劑1-4份。
[0010]優(yōu)選的，所述云母為絹云母。[0011]優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
[0012]優(yōu)選的，所述的偶聯(lián)劑具體為KH550或NDZ-102。
[0013]優(yōu)選的，所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑。
[0014]優(yōu)選的，所述的抗氧劑為亞磷酸酯AT-168。
[0015]優(yōu)選的，所述的加工助劑為硬脂酸、月桂酸中的一種或兩種混合。[0016]發(fā)明人同時要求保護按照上述方法制得的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料。
[0017]發(fā)明人還要求保護按照上述方法制得的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料在替代通用塑料方面的應(yīng)用。
[0018]本發(fā)明制備的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料具有通用塑料良好的使用性能，廢棄時可完全生物降解不污染環(huán)境。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，按質(zhì)量份數(shù)計，各種原料的比例為:聚羥基脂肪酸酯80-95份，偶聯(lián)劑0.1-1.0份，云母5-10份，納米SiO21-1O份，抗氧劑0.5-2份，加工助劑1-4份。
[0020]上述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括下列制備步驟:
[0021](I)將云母、納米SiO2粉料110°C溫度下干燥2小時。
[0022](2)將聚羥基脂肪酸酯在80°C溫度下干燥24小時。
[0023](3)將已干燥的云母、納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的鈦酸酯-丙酮溶液(或硅烷偶聯(lián)劑-去離子水溶液)，每次間隔4min~5min,整個攪拌活化時間15min~20min (可根據(jù)粉料用量適當調(diào)節(jié))，干燥，得處理后的云母、處理后的納米Si02。
[0024](4)將干燥處理的聚羥基脂肪酸酯，與抗氧劑、經(jīng)步驟(3)處理后的云母和(/或)納米SiO2、加工助劑混合，置于SHR-10A高速混合機在轉(zhuǎn)速不小于1000rpm的轉(zhuǎn)速下高速共混5-10分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機中，最后在150-180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料。
[0025]所述的SHR-10A高速混合機可以是任何一款市售的該型號的混合機。例如張家港市震雄塑料機械廠生產(chǎn)的SHR-10A高速混合機。
[0026]下面給出的實施例是對本發(fā)明的具體描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本
【發(fā)明內(nèi)容】
對本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0027]實施例中所用PHA樹脂(即聚羥基脂肪酸酯)為深圳意可曼生物科技有限公司的F5400 型。
[0028]實施例1
[0029]將已干燥的云母、納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的硅烷偶聯(lián)劑-去離子水溶液，每次間隔5min，整個攪拌活化時間約20min，干燥，得處理后的云母、處理后的納米SiO2 ;將處理后的云母、處理后的納米SiO2連同干燥后的聚羥基脂肪酸酯、抗氧劑、加工助劑混合，置于高速攪拌混合機中高速共混5分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料。
[0030]原料的組分及重量份數(shù)分別為:
[0031]
聚羥基脂肪酸酯85份
厶丨il:10份
納米SiO21份
偶聯(lián)劑KH5500.5份
抗氧劑亞磷酸酯(AT-168)2份
加工助劑月桂酸1.5份
[0032]實施例2
[0033]將已干燥的云母、納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的鈦酸酯偶聯(lián)劑-丙酮溶液，每次間隔5min，整個攪拌活化時間約20min，干燥，得處理后的云母、處理后的納米SiO2 ;將處理后的云母、處理后的納米SiO2與聚羥基脂肪酸酯、抗氧劑、加工助劑混合，置于高速攪拌混合機中高速共混10分鐘，將高速共混后所 得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料。
[0034]原料的組分及重量份數(shù)分別為:
[0035]
聚羥基脂肪酸酯90份
云母5份
納米Si021份
偶聯(lián)劑NDZ-1020.5份
抗氧劑亞磷酸酯(AT-168)2份
加工助劑(硬脂酸)1..5份
[0036]實施例3
[0037]將已干燥的納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的鈦酸酯偶聯(lián)劑-丙酮溶液，每次間隔5min，整個攪拌活化時間約20min，干燥，得處理后的云母、處理后的納米SiO2 ;將處理后的云母、處理后的納米SiO2與聚羥基脂肪酸酯、抗氧劑、加工助劑混合，置于高速攪拌混合機中高速共混5分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料。
[0038]原料的組分及重量份數(shù)分別為:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟: (1)將已干燥的云母、納米SiO2粉料置于高速混合機中預(yù)熱攪拌，當溫度達到70°C~80°C時，分3次定量加入預(yù)先配制的鈦酸酯-丙酮溶液或硅烷偶聯(lián)劑-去離子水溶液，每次間隔4min~5min,整個攪拌活化時間15min~20min,干燥后得處理后的云母和處理后的納米SiO2。 (2)將聚羥基脂肪酸酯干燥，與抗氧劑、經(jīng)步驟(1)處理后的云母和/或納米SiO2以及加工助劑混合，置于高速混合機中高速共混5-10分鐘，將高速共混后所得的混合物加入雙螺桿擠出機，最后在150-180°C下熔融共混擠出造粒得到復(fù)合材料； 按質(zhì)量份數(shù)計，上述制備過程使用的各種原料的比例為:聚羥基脂肪酸酯80-95份，偶聯(lián)劑0.1-1.0份，云母5-10份，納米SiO21-1O份，抗氧劑0.5-2份，加工助劑1-4份。
2.如權(quán)利要求1所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述云母為絹云母。
3.如權(quán)利要求1所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑。
5.如權(quán)利要求1所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的加工助劑為硬脂酸、月桂酸中的一種或兩種混合。
6.一種聚羥基脂肪`酸酯復(fù)合材料，是按照權(quán)利要求1所述方法制備而得。
7.權(quán)利要求6所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料在替代通用塑料方面的應(yīng)用。
8.權(quán)利要求6所述的聚羥基脂肪酸酯復(fù)合材料在家用電器生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。
【文檔編號】C08K3/36GK103602047SQ201310606779
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】曲敏杰, 吳立豪, 喬占鳳, 阮久勇 申請人:大連路陽科技開發(fā)有限公司