本發(fā)明涉及生物，具體地說是氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料及用途。

背景技術：

1、木薯燃料乙醇生產后的沼渣類纖維素是數(shù)量多、來源廣、可再生、生物相容性好，價格低廉，可開發(fā)纖維素基高分子材料。然而由于濕沼渣附帶的鹽分、由于沼渣纖維高度發(fā)達的氫鍵網絡和部分結晶結構，導致其不易溶水及一般有機溶劑，限制了作為功能性材料的開發(fā)應用。cn114015204a專利公開的一種改性pbat生物可降解塑料及抗靜電塑料的制備方法；cn107446164a專利公開的一種用于填充生物可降解塑料的改性碳酸鈣及其制備方法；?wo2020088214a專利公開的pha改性的tps?/?pbat生物可降解樹脂及其制備方法，以及wo2020083049a1專利公開的?tps?/?pla?/?pbat共混改性生物可降解樹脂的鏈擴展劑及制備方法，基本上都局限于與pbat復合型生物塑料制備，存在成本高、生物降解年限較長的情況。申請?zhí)枮閏n202210109988的專利公開了一種將內酯作為開環(huán)聚合單體,降冰片烯基引發(fā)劑作為開環(huán)聚合引發(fā)劑和開環(huán)易位聚體，grubbs催化劑作為開環(huán)易位聚合引發(fā)劑和催化劑進行反應。將生物催化聚合與金屬催化聚合耦合應用于微控反應平臺，通過調控兩步反應條件，互不干擾，有效合成的步驟,可制備結構可控的梳式聚酯多元醇，再聚合成生物塑料，仍存在應用有限的局面。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術的不足，提供氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料及用途，利用木薯糖化制乙醇后沼渣中的氨基多酚，在阿氏芽孢桿菌及其代謝酶作用下反應改性，同時利用沼渣木質素酶解糠醛-糖醛，氨基多酚嵌合糠醛進行溶膠-凝膠反應，而后制成復合型生物塑料可降解生物塑料托盤、泡沫墊材料應用。

2、為實現(xiàn)上述目的，設計氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，所述的制備方法包括如下步驟：

3、s1，沼渣中的木質素氨基多酚及衍生物，在阿氏芽孢桿菌的作用下反應改性；

4、s2，在阿氏芽孢桿菌代謝酶的作用下形成糠醛、糖醛及衍生物；

5、s3，氨基多酚嵌合糠醛、糖醛、甲基硅烷、硅烷酮進行生物塑化反應；

6、所述的阿氏芽孢桿菌的分類名為阿氏芽孢桿菌（bacillus?aryabhattai），保藏地址為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為：cctcc?no：m20232038，保藏時間為2023年10月25日。

7、所述的步驟s1中，沼渣選用木薯糖化制乙醇后的沼渣。

8、所述的步驟s1的具體方法如下：在阿氏鹽芽孢桿菌及其代謝酶作用下，按cfu1.0/kg沼渣，在溫度40-50℃,ph7.0-8.5,時間20-35min,使其的親水羥基（-oh）將-sio2變成si（oc2h5）4+h2o；嵌合芳香族環(huán)的r-n-o化反應；嵌合硅、氧、磷的si-o-p-o-si硅烷化反應改性。

9、所述的步驟s1中，阿氏芽孢桿菌及其代謝酶的培養(yǎng)基包括痕量的磷鹽、鉀鹽、hoc2h5、蛋白胨0.3%、氯化鈉，其中質量百分比如下：磷鹽0.03%、鉀鹽0.02%、hoc2h50.1%、蛋白胨0.03%、氯化鈉1.00%。

10、所述的步驟s2中，在阿氏芽孢桿菌及其代謝酶作用下，使木薯糖化制乙醇后沼渣中的木質素表面的o-、coo-、會吸附n原子、p離子環(huán)化，并酶解為糠醛和糖醛。

11、所述的步驟s3中，阿氏芽孢桿菌及其代謝的醛縮酶作用下，進行著木質素多酚、氨基多酚嵌合糠醛、糠醛的超疏水聚酯化反應，溶膠-凝膠在常溫下反應2-3h,?于50?℃真空干燥，運用掃描電鏡檢測超疏水的接觸角從0°?、?60°?改變到156°?。

12、為實現(xiàn)上述目的，設計氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料的用途，按0.5：1-0.5：3進行生物聚酯與改性沼渣氨基多酚的勻質化擠出、造粒壓制成可降解托盤，剛性與承載能力高于木質與全塑，耐日光老化、降解后可作為土壤調理劑或回收循環(huán)使用。

13、所述的生物聚酯為步驟s1、s2、s3的產物;?改性沼渣氨基多酚為步驟s1的產物。

14、在阿氏芽孢桿菌及其代謝的縮醛酶作用下，木薯糖化制乙醇后沼渣，嵌合糠醛-糖醛與硅烷酮，按1：1：1和2：1：1的比例，發(fā)泡制成包裝用泡沫墊材料?，相對密度為pe塑料的20%,力學性能與木材相近，彈性模量為6300-11500mpa，抗彎強度為41-80mpa，可回收循環(huán)使用。

15、本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，濕沼渣氨基多酚的雜化硅烷化酶解改性、在縮醛酶作用下與糖醛和糖醛等制成聚酯類生物塑料，成本低于pbat，pbst，力學性能好，生物降解性能好，比較非降解塑料、低碳環(huán)保、應用面更廣。

技術特征：

1.氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：制備方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：所述的步驟s1中，沼渣選用木薯糖化制乙醇后的沼渣。

3.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：所述的步驟s1的具體方法如下：在阿氏鹽芽孢桿菌及其代謝酶作用下，按cfu1.0/kg沼渣，在溫度40-50℃,ph7.0-8.5,時間20-35min,使其的親水羥基（-oh）將-sio2變成si（oc2h5）4+h2o；嵌合芳香族環(huán)的r-n-o化反應；嵌合硅、氧、磷的si-o-p-o-si硅烷化反應改性。

4.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：所述的步驟s1中，阿氏芽孢桿菌及其代謝酶的培養(yǎng)基包括痕量的磷鹽、鉀鹽、hoc2h5、蛋白胨0.3%、氯化鈉，其中質量百分比如下：磷鹽0.03%、鉀鹽0.02%、hoc2h5?0.1%、蛋白胨0.03%、氯化鈉1.00%。

5.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：所述的步驟s2中，在阿氏芽孢桿菌及其代謝酶作用下，使木薯糖化制乙醇后沼渣中的木質素表面的o-、coo-、會吸附n原子、p離子環(huán)化，并酶解為糠醛和糖醛。

6.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料，其特征在于：所述的步驟s3中，阿氏芽孢桿菌及其代謝的醛縮酶作用下，進行著木質素多酚、氨基多酚嵌合糠醛、糠醛的超疏水聚酯化反應，溶膠-凝膠在常溫下反應2-3h,?于50?℃真空干燥，運用掃描電鏡檢測超疏水的接觸角從0°?、?60°?改變到156°?。

7.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料的用途，其特征在于：按0.5：1-0.5：3進行生物聚酯與改性沼渣氨基多酚的勻質化擠出、造粒壓制成可降解托盤，剛性與承載能力高于木質與全塑，耐日光老化、降解后可作為土壤調理劑或回收循環(huán)使用。

8.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料的用途，其特征在于：所述的生物聚酯為步驟s1、s2、s3的產物；改性沼渣氨基多酚為步驟s1的產物。

9.根據(jù)權利要求1所述的氨基多酚嵌合糠醛-糖醛-硅烷酮的復合型生物塑料的用途，其特征在于：在阿氏芽孢桿菌及其代謝的縮醛酶作用下，木薯糖化制乙醇后沼渣，嵌合糠醛-糖醛與硅烷酮，按1：1：1和2：1：1的比例，發(fā)泡制成包裝用泡沫墊材料?，相對密度為pe塑料的20%,力學性能與木材相近，彈性模量為6300-11500mpa，抗彎強度為41-80mpa，可回收循環(huán)使用。

技術總結
本發(fā)明涉及生物技術領域，具體地說是氨基多酚嵌合糠醛?糖醛?硅烷酮的復合型生物塑料及用途。包括如下步驟：S1，沼渣中的木質素氨基多酚及衍生物，在阿氏芽孢桿菌的作用下反應改性；S2，在阿氏芽孢桿菌代謝酶的作用下形成糠醛、糖醛及衍生物；S3，氨基多酚嵌合糠醛、糖醛、甲基硅烷、硅烷酮進行生物塑化反應；所述的阿氏芽孢桿菌的分類名為阿氏芽孢桿菌（Bacillus?aryabhattai），保藏地址為中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為：CCTCC?NO：M20232038，保藏時間為2023年10月25日。同現(xiàn)有技術相比，濕沼渣氨基多酚的雜化硅烷化酶解改性、在縮醛酶作用下與糖醛和糖醛等制成聚酯類生物塑料，成本低于PBAT，PBST，力學性能好，生物降解性能好，比較非降解塑料、低碳環(huán)保、應用面更廣。

技術研發(fā)人員：王貴友,陳乾,周霞萍,宋國眾,胡鳳仙,程增光,沈天瑞
受保護的技術使用者：江蘇羅邁特生物科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10