一种酯化秸秆粉PBAT全降解复合材料制备方法与流程

一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种秸秆复合材料制备方法，特别是涉及一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法。


背景技术：

2.己二酸
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对苯二甲酸
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丁二酯共聚物（pbat）是目前应用最广的可生物降解的芳香族聚酯。pbat材料在堆肥条件下能够被微生物分解为二氧化碳和水。研究表明，一定条件下pbat几乎可全生物降解，且堆肥实验中pbat对环境没有造成危害柔性的脂肪族链段使其具有良好的降解性能，刚性的芳香族聚酯使其具有优异的机械性能、耐热性能和抗冲击性能。
3.我国作为农业大国，有着丰富的农作物秸秆资源。目前大量的玉米秸秆却没有得到很好的利用，少量被用作饲料或其他作用，大量的玉米秸秆被直接焚烧造成了严重的环境污染。采用废弃的秸秆为原料，结合可降解塑料材料制备环境友好的降解材料是解决这个问题的有效途径之一，将秸秆粉作为填料加入pbat制备可降解膜，可以降低制备降解材料的成本，有效利用废弃的农业资源，提高秸秆的附加值，保护环境。
4.cn1532226a公开了一种稻草塑料复合材料，该稻草塑料复合材料49
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79％的稻草、19
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49％的热塑性塑料和2
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4％的助剂组成，所述助剂为润滑剂、增塑剂、抗紫外剂、抗氧剂、填充剂、增强剂、阻燃剂、防静电剂、偶联剂和粘合剂中的一种或几种。该稻草塑料复合材料通过将天然稻草纤维与热塑性塑料熔融挤出造粒得到。然而该稻草塑料复合材料的物理性能如机械强度较差，而且降解性能较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法，本发明酯化后的秸秆粉相比于未改性的秸秆粉，极性降低，改善了秸秆粉与pbat的界面结合性能。在降低成本的同时，提高了降解塑料pbat的性能。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法，所述方法包括以下制备过程：首先配制酯化秸秆粉，该材料按重量份组如下：秸秆粉90～95份；酯化剂5～10份；再配制酯化秸秆粉pbat全降解复合材料，该材料按重量份组如下：酯化秸秆粉35～40份；pbat55～60份；增塑剂5～10份；具体配制步骤如下：步骤1：将酯化秸秆粉干燥至含水量达到低于2%备用；
步骤2：使用pbat放入90℃烘箱中烘干干燥；步骤3：按照质量份数称取酯化后的秸秆粉35～40份，增塑剂5～10份；步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出，双螺杆直径为：75mm，螺杆长度：52～56d，一区120～130℃，二区140～150℃，三区150～160℃，四区170℃，五区170℃，六区170℃；模头165℃。
7.所述的一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法，所述增塑剂为甘油，棕榈油，聚乙二醇中的一种。
8.所述的一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法，所述秸秆粉使用玉米秸秆粉，粉的目数为500～800目。
9.所述的一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料制备方法，所述酯化剂选用3,6
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二氯邻苯二甲酸酐、异十八烷基丁二酸酐、十八烯基琥珀酸酐，溶剂为水。
10.本发明一种改性秸秆粉的制备方法包括将秸秆粉与酯化改性剂的水溶液在70
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90℃下反应5
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8个小时，得到酯化改性秸秆粉，所述的酯化改性剂中含有酸酐基团，所用的溶剂为水。
11.本发明酯化秸秆粉pbat全降解复合材料由本发明提供的酯化改性秸秆粉和pbat熔融共混制得。
12.本发明的优点与效果是：本发明提供的酯化改性秸秆粉由于采用了酯化改性，将秸秆粉中所含羟基封端，改善了秸秆粉的极性和亲水性能，因而能大大提高酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的机械强度和降解性能。例如，本发明提供的酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的降解失重率高达83.1％，拉升强度高达39mpa，冲击强度高达23mpa。而采用没有酯化改性的秸秆粉制备的材料的降解失重率只有76.5％，拉抻强度只有23.2mpa，冲击强度只有16mpa。因而本发明提供的全降解材料适合用于制造各种不同种类的注射类成型制品，例如各种餐具、水杯及一次性用品。另外，本发明提供的材料拉升强度好，适用于吹膜制备各类膜产品，如农用地膜，大棚膜，保湿保温膜等。
具体实施方式
13.下面结合实施例对本发明进行详细说明。
14.实施例中原料除特殊说明外，均为市购。
15.实施例1一种酯化改性秸秆粉的制备，其材料配比为：秸秆粉95份3,6
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二氯邻苯二甲酸酐5份具体实施步骤如下，步骤1：将秸秆粉粉碎至500目~800目，干燥至含水量达到低于3%备用；步骤2：使用酯化剂3,6
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二氯邻苯二甲酸酐5份配置为酯化改性溶液；步骤3：将秸秆粉和3,6
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二氯邻苯二甲酸酐酯化改性溶液加入到反应釜中，在75℃下搅拌反应5个小时，过滤，将酯化秸秆粉洗涤至中性，在60℃下烘干后粉碎。
16.本发明所述的酯化秸秆粉的制备方法，材料按重量份组如下：
酯化秸秆粉40份pbat55份聚乙二醇5份本发明所述的酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的具体实施步骤如下：步骤1：将酯化秸秆粉干燥至含水量达到低于2%备用；步骤2：使用pbat放入90℃烘箱中烘干干燥；步骤3：按照质量份数称取酯化后的秸秆粉40份，pbat55份，聚乙二醇5份；步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出，双螺杆直径为：75mm，螺杆长度：52～56d，一区120～130℃，二区140～150℃，三区150～160℃，四区170℃，五区170℃，六区170℃。模头165℃；实施例2一种酯化改性秸秆粉的制备，其材料配比为：秸秆粉95份异十八烷基丁二酸酐5份具体实施步骤如下，步骤1：将秸秆粉粉碎至500目~800目，干燥至含水量达到低于3%备用；步骤2：使用酯化剂异十八烷基丁二酸酐5份配置为酯化改性溶液；步骤3：将秸秆粉和异十八烷基丁二酸酐酯化改性溶液加入到反应釜中，在75℃下搅拌反应5个小时，过滤，将酯化秸秆粉洗涤至中性，在60℃下烘干后粉碎。
17.本发明所述的酯化秸秆粉的制备方法，材料按重量份组如下：酯化秸秆粉40份pbat55份甘油5份本发明所述的酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的具体实施步骤如下：步骤1：将酯化秸秆粉干燥至含水量达到低于2%备用；步骤2：使用pbat放入90℃烘箱中烘干干燥；步骤3：按照质量份数称取酯化后的秸秆粉40份，pbat55份，甘油5份；步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出，双螺杆直径为：75mm，螺杆长度：52～56d，一区120～130℃，二区140～150℃，三区150～160℃，四区170℃，五区170℃，六区170℃。模头165℃；实施例3一种酯化改性秸秆粉的制备，其材料配比为：秸秆粉95份十八烯基琥珀酸酐5份具体实施步骤如下，步骤1：将秸秆粉粉碎至500目~800目，干燥至含水量达到低于3%备用；步骤2：使用酯化剂十八烯基琥珀酸酐5份配置为酯化改性溶液；步骤3：将秸秆粉和十八烯基琥珀酸酐酯化改性溶液加入到反应釜中，在75℃下搅拌反应5个小时，过滤，将酯化秸秆粉洗涤至中性，在60℃下烘干后粉碎。
18.本发明所述的酯化秸秆粉的制备方法，材料按重量份组如下：酯化秸秆粉40份pbat55份棕榈油5份本发明所述的酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的具体实施步骤如下：步骤1：将酯化秸秆粉干燥至含水量达到低于2%备用；步骤2：使用pbat放入90℃烘箱中烘干干燥；步骤3：按照质量份数称取酯化后的秸秆粉40份，pbat55份，棕榈油5份；步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出，双螺杆直径为：75mm，螺杆长度：52～56d，一区120～130℃，二区140～150℃，三区150～160℃，四区170℃，五区170℃，六区170℃。模头165℃；对比例秸秆粉40份pbat55份聚乙二醇5份本发明所述的酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的具体实施步骤如下：步骤1：将秸秆粉干燥至含水量达到低于2%备用；步骤2：使用pbat放入90℃烘箱中烘干干燥；步骤3：按照质量份数称取酯化后的秸秆粉40份，pbat55份，聚乙二醇5份；步骤4：将步骤3中得到的混合料用双螺杆挤出机挤出，双螺杆直径为：75mm，螺杆长度：52～56d，一区120～130℃，二区140～150℃，三区150～160℃，四区170℃，五区170℃，六区170℃。模头165℃；本发明实施例1至3所制备的一种酯化秸秆粉pbat全降解复合材料的性能对比如下表：。