一种可降解生物高分子材料的合成工艺的制作方法

本发明涉及可降解生物高分子材料的合成技术领域，具体为一种可降解生物高分子材料的合成工艺。

背景技术：

人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性，发现与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱，一般情况下：脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键>亚甲基。当同种材料固态结构不同时，不同聚集态的降解速度有如下顺序：橡胶态>玻璃态>结晶态。一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和，微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑l性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。可生物降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。

现有的可降解生物高分子材料的合成工艺复杂，所消耗的时间较长，储放时间短，难以长期运输，且不便于成型的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降解生物高分子材料的合成工艺，解决了上述背景技术中提出现有的可降解生物高分子材料的合成工艺复杂，所消耗的时间较长，储放时间短，难以长期运输，且不便于成型的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可降解生物高分子材料的合成工艺，由以下重量份数的成份组成：微生物生产可降解高分子40-50份、环氧树脂30-40份、酉旨一酞胺树脂10-20份、丙交酝15-25份、乳酸10-20份、滑石粉6-10份、成膜助剂4-8份、催化剂3-5份、改性剂1-3份、增稠剂2-5份、相容剂1-2份、偶联剂3-5份、增韧剂2-3份、杀菌剂1-5份。

可选的，所述微生物生产可降解高分子由微生物聚酯、聚乳酸、微生物多糖，3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物其中的一种或几种，所述成膜助剂由丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯其中的至少一种。

可选的，所述催化剂为均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂其中的一种或两种，以及多相催化剂由固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂和纳米催化剂其中的一种或几种。

可选的，所述增稠剂由甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丙烯酸和甲基丙烯酸其中的一种或几种，所述偶联剂为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物其中的一种或几种。

可选的，所述杀菌剂为无机杀菌剂和有机杀菌剂，以及无机杀菌剂为硫磺粉、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液和氢氧化铜、氧化亚铜其中的至少一种，有机杀菌剂为代森铵、敌锈钠、福美锌、代森锌、代森锰锌和福美双其中的至少一种。

可选的，所述可降解生物高分子材料的制备方法包括以下步骤：

s1、称取各质量份原料：按照原料各质量份，依次称取微生物生产可降解高分子、环氧树脂、酉旨一酞胺树脂、丙交酝、乳酸、滑石粉、成膜助剂、催化剂、改性剂、增稠剂、相容剂、偶联剂、增韧剂和杀菌剂；

s2、破碎：将步骤s1、称取各质量份原料中微生物生产可降解高分子、环氧树脂和酉旨一酞胺树脂，以及滑石粉依次添加入超音速气流粉碎机内部，过筛，制取微生物生产可降解高分子粉末、环氧树脂粉末、酉旨一酞胺树脂粉末和滑石粉的混合物a；

s3、初步搅拌：将步骤s2、破碎中混合物a添加入反应釜内部，搅拌，以及添加入丙交酝和乳酸，搅拌均匀，制取混合物b；

s4、继续搅拌：将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，搅拌，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，直至混合均匀，得到混合物c；

s5、再次搅拌：将成膜助剂添加入步骤s4、继续搅拌中混合物c，搅拌，以及添加入杀菌剂，制取混合物d；

s6、可降解生物高分子材料成型：将步骤s5、再次搅拌中混合物d添加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，以及冷却成型，制得可降解生物高分子材料。

可选的，所述步骤s2、破碎中，粉碎机的型号为df-25a，转速为2840r/min，细度为60-200目，以及功率为2000w，过筛80-100目。

可选的，所述步骤s4、继续搅拌中，将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，在80-120℃条件下，搅拌11-15min，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，在120-150℃条件下，搅拌15-25min。

可选的，所述步骤s5、再次搅拌中，在120-160℃条件下，搅拌11-15min。

可选的，所述步骤s6、可降解生物高分子材料成型中，双螺杆挤出机的挤出温度为240-300℃，挤出速率为120-160r/min。

本发明提供了一种可降解生物高分子材料的合成工艺，具备以下有益效果：

1、该可降解生物高分子材料的合成工艺中含有成膜助剂、催化剂、改性剂、增稠剂、相容剂、偶联剂、增韧剂和杀菌剂，成膜助剂能促进高分子化合物塑性流动和弹性变形，改善聚结性能，能在较广泛施工温度范围内成膜的物质，以及催化剂能够有效的促进原料的混合效率，增稠剂能够有效的增大原料混合的浓度，提供原料混合的均匀程度，偶联剂在树脂基体与增强材料的界面上，促进或建立较强结合的物质，而杀菌剂能够有效的避免虫害原料的损伤，以及能够有效的延长降解生物高分子材料储放的长效性。

2、该可降解生物高分子材料的合成工艺，工艺合成简单，混合均匀程度高，结构稳定。

具体实施方式

下面，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施案例一

本发明提供一种技术方案：一种可降解生物高分子材料的合成工艺，由以下重量份数的成份组成：微生物生产可降解高分子40份、环氧树脂30份、酉旨一酞胺树脂10份、丙交酝15份、乳酸10份、滑石粉6份、成膜助剂4份、催化剂3份、改性剂1份、增稠剂2份、相容剂1份、偶联剂3份、增韧剂3份、杀菌剂5份。

微生物生产可降解高分子由微生物聚酯、聚乳酸、微生物多糖，3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物其中的一种或几种，所述成膜助剂由丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯其中的至少一种。

催化剂为均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂其中的一种或两种，以及多相催化剂由固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂和纳米催化剂其中的一种或几种。

增稠剂由甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丙烯酸和甲基丙烯酸其中的一种或几种，所述偶联剂为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物其中的一种或几种。

杀菌剂为无机杀菌剂和有机杀菌剂，以及无机杀菌剂为硫磺粉、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液和氢氧化铜、氧化亚铜其中的至少一种，有机杀菌剂为代森铵、敌锈钠、福美锌、代森锌、代森锰锌和福美双其中的至少一种。

可降解生物高分子材料的制备方法包括以下步骤：

s1、称取各质量份原料：按照原料各质量份，依次称取微生物生产可降解高分子40份、环氧树脂30份、酉旨一酞胺树脂10份、丙交酝15份、乳酸10份、滑石粉6份、成膜助剂4份、催化剂3份、改性剂1份、增稠剂2份、相容剂1份、偶联剂3份、增韧剂3份和杀菌剂5份；

s2、破碎：将步骤s1、称取各质量份原料中微生物生产可降解高分子、环氧树脂和酉旨一酞胺树脂，以及滑石粉依次添加入超音速气流粉碎机内部，过筛，制取微生物生产可降解高分子粉末、环氧树脂粉末、酉旨一酞胺树脂粉末和滑石粉的混合物a；

s3、初步搅拌：将步骤s2、破碎中混合物a添加入反应釜内部，搅拌，以及添加入丙交酝和乳酸，搅拌均匀，制取混合物b；

s4、继续搅拌：将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，搅拌，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，直至混合均匀，得到混合物c；

s5、再次搅拌：将成膜助剂添加入步骤s4、继续搅拌中混合物c，搅拌，以及添加入杀菌剂，制取混合物d；

s6、可降解生物高分子材料成型：将步骤s5、再次搅拌中混合物d添加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，以及冷却成型，制得可降解生物高分子材料。

步骤s2、破碎中，粉碎机的型号为df-25a，转速为2840r/min，细度为60-200目，以及功率为2000w，过筛80-100目。

步骤s4、继续搅拌中，将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，在80℃条件下，搅拌11min，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，在120℃条件下，搅拌15min。

步骤s5、再次搅拌中，在120℃条件下，搅拌11min。

步骤s6、可降解生物高分子材料成型中，双螺杆挤出机的挤出温度为240℃，挤出速率为120-160r/min。

实施案例二

一种可降解生物高分子材料的合成工艺，由以下重量份数的成份组成：微生物生产可降解高分子50份、环氧树脂40份、酉旨一酞胺树脂20份、丙交酝25份、乳酸20份、滑石粉10份、成膜助剂8份、催化剂5份、改性剂3份、增稠剂5份、相容剂2份、偶联剂5份、增韧剂3份、杀菌剂5份。

微生物生产可降解高分子由微生物聚酯、聚乳酸、微生物多糖，3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物其中的一种或几种，所述成膜助剂由丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯其中的至少一种。

催化剂为均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂其中的一种或两种，以及多相催化剂由固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂、分子筛催化剂、生物催化剂和纳米催化剂其中的一种或几种。

增稠剂由甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、丙烯酸和甲基丙烯酸其中的一种或几种，所述偶联剂为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物其中的一种或几种。

杀菌剂为无机杀菌剂和有机杀菌剂，以及无机杀菌剂为硫磺粉、石硫合剂、硫酸铜、升汞、石灰波尔多液和氢氧化铜、氧化亚铜其中的至少一种，有机杀菌剂为代森铵、敌锈钠、福美锌、代森锌、代森锰锌和福美双其中的至少一种。

可降解生物高分子材料的制备方法包括以下步骤：

s1、称取各质量份原料：按照原料各质量份，依次称取微生物生产可降解高分子50份、环氧树脂40份、酉旨一酞胺树脂20份、丙交酝25份、乳酸20份、滑石粉10份、成膜助剂8份、催化剂5份、改性剂3份、增稠剂5份、相容剂2份、偶联剂5份、增韧剂3份和杀菌剂5份；

s2、破碎：将步骤s1、称取各质量份原料中微生物生产可降解高分子、环氧树脂和酉旨一酞胺树脂，以及滑石粉依次添加入超音速气流粉碎机内部，过筛，制取微生物生产可降解高分子粉末、环氧树脂粉末、酉旨一酞胺树脂粉末和滑石粉的混合物a；

s3、初步搅拌：将步骤s2、破碎中混合物a添加入反应釜内部，搅拌，以及添加入丙交酝和乳酸，搅拌均匀，制取混合物b；

s4、继续搅拌：将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，搅拌，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，直至混合均匀，得到混合物c；

s5、再次搅拌：将成膜助剂添加入步骤s4、继续搅拌中混合物c，搅拌，以及添加入杀菌剂，制取混合物d；

s6、可降解生物高分子材料成型：将步骤s5、再次搅拌中混合物d添加入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，以及冷却成型，制得可降解生物高分子材料。

步骤s2、破碎中，粉碎机的型号为df-25a，转速为2840r/min，细度为60-200目，以及功率为2000w，过筛80-100目。

步骤s4、继续搅拌中，将步骤s3、初步搅拌中，依次添加入催化剂和改性剂，在120℃条件下，搅拌15min，以及添加入增稠剂、相容剂、偶联剂和增韧剂，在150℃条件下，搅拌25min。

步骤s5、再次搅拌中，在160℃条件下，搅拌15min。

步骤s6、可降解生物高分子材料成型中，双螺杆挤出机的挤出温度为300℃，挤出速率为120-160r/min。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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