本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料，具體地，涉及一種可降解pp材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯（pp）是丙烯通過加聚反應(yīng)而成的聚合物，為無色半透明的熱塑性輕質(zhì)通用塑料，具有耐化學(xué)性、耐熱性、電絕緣性、高強(qiáng)度機(jī)械性能和良好的高耐磨加工性能等，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括包裝、建筑、紡織等。然而，傳統(tǒng)pp塑料屬于非生物降解材料，在環(huán)境中會堆積造成污染，嚴(yán)重威脅生態(tài)平衡。

2、木塑復(fù)合材料是以塑膠材料為基體，與木粉、稻殼、秸稈等廢天然材料結(jié)合，經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝生產(chǎn)出的復(fù)合材料。通過木塑復(fù)合可在一定程度上賦予聚丙烯可生物降解性，但是，聚丙烯為非極性材料，而木質(zhì)材料上通常都含有大量極性基團(tuán)，使得木質(zhì)材料與聚丙烯的相容性極差，引入的木質(zhì)材料在復(fù)合材料形成缺陷，造成基體材料的力學(xué)性能急劇惡化，限制了木質(zhì)材料的摻雜量；現(xiàn)有技術(shù)中，通過對木質(zhì)材料進(jìn)行偶聯(lián)處理，提高其與聚丙烯基體的相容性，在一定程度上可以提升復(fù)合材料的力學(xué)性能，可適當(dāng)提高木質(zhì)材料的摻雜比例，但是，偶聯(lián)層對木質(zhì)材料形成屏蔽，不利于微生物進(jìn)入木質(zhì)材料中進(jìn)行降解，使得復(fù)合材料的降解效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)中提到的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可降解pp材料及其制備方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種可降解pp材料，按照重量份計(jì)包括：pp樹脂100份、poe樹脂8-12份、木粉基降解劑40-55份、潤滑劑1.5-2.2份和抗氧劑0.2-0.25份。

4、所述木粉基降解劑由以下方法制備：

5、步驟a1：將γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和乙醇溶液預(yù)混，用甲酸酸化至ph值為3-4，加入木粉超聲分散，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至45-55℃，施加30-50rpm攪拌反應(yīng)6-8h，過濾并對濾渣洗滌至中性，真空干燥，得到氨化微粉；

6、進(jìn)一步地，木粉、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和乙醇溶液的用量比為50g：4.5-6ml：50-70ml，γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷水解并與木粉中羥基偶聯(lián)，向木粉表面引入活性氨基；

7、優(yōu)選地，木粉的細(xì)度為100-150目，該細(xì)度下的木粉分散性穩(wěn)定，對復(fù)合材料的力學(xué)性能影響較小。

8、步驟a2：將氨化微粉、三乙胺和無水二氧六環(huán)混合，通入干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)，室溫下施加60-90rpm攪拌，緩慢加入氯乙酰氯反應(yīng)4-5h，之后升溫75-90℃，加入乳酸烷基酯繼續(xù)反應(yīng)10-15h，反應(yīng)結(jié)束減壓旋蒸脫除二氧六環(huán)，得到木粉基降解劑；

9、進(jìn)一步地，氨化微粉、氯乙酰氯、乳酸烷基酯、三乙胺和無水二氧六環(huán)的用量比為50g：3.2-4ml：5.5-6.2g：60-80ml，氯乙酰氯與氨化微粉中接枝的活性氨基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，之后乳酸烷基酯中的羥基與酰胺化后殘留的烷基氯取代，向木粉表面引入乳酸烷基酯結(jié)構(gòu)改性；

10、優(yōu)選地，乳酸烷基酯為乳酸乙酯、乳酸丁酯和乳酸異戊酯中的一種或多種。

11、優(yōu)選地，潤滑劑為硬脂酸鈣。

12、優(yōu)選地，抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168復(fù)配而成。

13、一種可降解pp材料的制備方法，包括如下步驟：

14、步驟s1：將各原料采用高混機(jī)混勻，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)矩流變儀中在170-180℃密煉至轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，出料造粒，得到復(fù)合母粒；

15、步驟s2：將復(fù)合母粒裝入注塑機(jī)中，設(shè)置模溫為50-60℃，注膠口溫度為230-240℃，注膠壓力為4.5-5mpa，保壓壓力為3-3.5mpa，將復(fù)合母粒注塑成型，得到可降解pp材料。

16、本發(fā)明的有益效果：

17、本發(fā)明通過共混方式向pp材料中復(fù)配木粉基降解劑賦予其一定的生物降解性，該木粉基降解劑以生物基的木粉為基體，由γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行偶聯(lián)處理，在木粉的表面引入活性氨基改性，再由氯乙酰氯與氨化微粉中接枝的活性氨基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，最后由乳酸烷基酯中的羥基與酰胺化后殘留的烷基氯取代，向木粉表面引入乳酸烷基酯結(jié)構(gòu)改性；木粉基降解劑的表面引入大量短鏈烷基，大大降低表面極性，利于在共混過程中分散到pp基體中，在共混成型過程中，木粉基降解劑的表層酰胺結(jié)構(gòu)促進(jìn)pp基體形成β相晶型，在木粉與pp基體間形成韌性連接層，弱化木粉以缺陷的形式引入造成的力學(xué)性能惡化問題，從而使得木粉在高比例摻雜下仍能保持良好的力學(xué)性能，有利于提升材料的降解程度；此外，木粉表面引入的乳酸烷基酯具有較高的生物降解性，木粉基降解劑具有雙層降解結(jié)構(gòu)，在生物降解過程中，表層的乳酸烷基酯作為培養(yǎng)層被優(yōu)先降解，在木粉的表面富集微生物，不斷侵蝕進(jìn)入木粉中進(jìn)行分解，彌補(bǔ)偶聯(lián)處理阻礙木粉被降解的問題，使得材料在適宜條件下可被有效降解。

技術(shù)特征：

1.一種可降解pp材料，其特征在于，按照重量份計(jì)包括：pp樹脂100份、poe樹脂8-12份、木粉基降解劑40-55份、潤滑劑1.5-2.2份和抗氧劑0.2-0.25份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解pp材料，其特征在于，木粉的細(xì)度為100-150目。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降解pp材料，其特征在于，木粉、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷和乙醇溶液的用量比為50g：4.5-6ml：50-70ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可降解pp材料，其特征在于，氨化微粉、氯乙酰氯、乳酸烷基酯、三乙胺和無水二氧六環(huán)的用量比為50g：3.2-4ml：5.5-6.2g：60-80ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可降解pp材料，其特征在于，乳酸烷基酯為乳酸乙酯、乳酸丁酯和乳酸異戊酯中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解pp材料，其特征在于，潤滑劑為硬脂酸鈣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降解pp材料，其特征在于，抗氧劑由抗氧劑1010和抗氧劑168復(fù)配而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一種可降解pp材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種可降解PP材料及其制備方法，屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。該可降解PP材料按照重量份計(jì)包括：PP樹脂100份、POE樹脂8?12份、木粉基降解劑40?55份、潤滑劑1.5?2.2份和抗氧劑0.2?0.25份；木粉基降解劑以木粉為基體，由γ?氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行偶聯(lián)處理，在木粉的表面引入活性氨基改性，再由氯乙酰氯與氨化微粉中接枝的活性氨基進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，最后由乳酸烷基酯中的羥基與酰胺化后殘留的烷基氯取代，向木粉表面引入乳酸烷基酯結(jié)構(gòu)改性；木粉基降解劑與PP基體的相容性高，且在PP基體中形成雙層降解結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)偶聯(lián)處理阻礙木粉被降解的問題，使得材料在適宜條件下可被有效降解。

技術(shù)研發(fā)人員：譚正義,孫秀華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞市極光生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10