可生物降解强韧复合材料及其制备方法

技术特征：
1.可生物降解强韧复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)扩链聚乳酸的制备：先将乳酸和氯化亚锡进行熔融聚合，得到低分子量聚乳酸，然后将低分子量聚乳酸与六亚甲基二异氰酸酯混合，在挤出机里进行熔融扩链，得到扩链聚乳酸；(2)改性纤维素纳米晶的制备：将纤维素纳米晶、单宁酸和十八胺混合反应，得到改性纤维素纳米晶；(3)可生物降解强韧复合材料的制备：将扩链聚乳酸、pbat和改性纤维素纳米晶熔融共混，得到生物降解强韧复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体为：将乳酸和氯化亚锡搅拌混合，在抽真空的条件下，在160℃～180℃下反应12h，反应结束后，用甲醇提纯、破碎，在真空干燥箱中60℃干燥48h，得到低分子量聚乳酸，然后将低分子量聚乳酸在挤出机中以180℃熔融，按聚乳酸质量的0.1％加入六亚甲基二异氰酸酯，并反应30min，得到扩链聚乳酸。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体为：将纤维素纳米晶按1：200的质量比分散在去离子水中，超声10min使其形成分散液，用氨水调节分散液的ph为9～10，然后按10：1的质量比加入单宁酸，并在常温避光的条件下搅拌24h以上；按单宁酸与十八胺的质量比为1：1，将十八胺的乙醇溶液加入上述体系中，并在50℃下搅拌反应24h以上，反应完成后，乙醇清洗，得到改性纤维素纳米晶。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)具体为：将扩链聚乳酸、pbat、改性纤维素纳米晶混合分散在二氯甲烷中，待改性纤维素纳米晶均匀地分散在pla、pbat中后，进行干燥处理，然后在挤出机中以170℃熔融共混造粒，得到可生物降解强韧复合材料。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，低分子量聚乳酸的重均分子量为3～5w，pdi≤1.5，扩链聚乳酸的重均分子量为9～11w，pdi为2.7～3.5。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，pbat为801t或c1200。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，扩链聚乳酸、pbat的质量比为1：4。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，改性纤维素纳米晶的质量为聚乳酸和pbat总质量的0.5％～3％。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，改性纤维素纳米晶的质量为聚乳酸和pbat总质量的2％。

技术总结
本发明公开了一种可生物降解强韧复合材料的制备方法。所述方法先对聚乳酸进行扩链，并使用单宁酸和十八胺对纤维素纳米晶进行疏水改性，然后将改性纤维素纳米晶与扩链聚乳酸和PBAT熔融共混，得到生物降解强韧复合材料。本发明通过添加改性纤维素纳米晶能够明显减小分散相的尺寸，增强聚乳酸与PBAT的界面相容性，从而大幅度提高复合材料的力学性能，进一步地拓宽了PLA/PBAT材料的应用领域。步地拓宽了PLA/PBAT材料的应用领域。步地拓宽了PLA/PBAT材料的应用领域。


技术研发人员：吴德峰 史少航
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2022/12/6