技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種全生物降解復合材料及其制備方法。

背景技術

塑料薄膜的使用已滲透到人們生活的各個領域，被廣泛地用作食品包裝、電子電器產品包裝及商場購物袋、垃圾袋等。傳統的塑料薄膜材料如聚丙烯（PP）薄膜、聚乙烯（PE）薄膜等的原材料為石油，使用完丟棄到自然中難以降解，給環境造成了巨大的危害。伴隨著石油資源的日益枯竭和人們對環保意識的不斷增強，開發全降解的環境友好型高分子材料應用于薄膜材料領域已成為未來的發展主流。

聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚（對苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯（PBAT）、聚羥基烷酸酯（PHA）等都能夠全生物降解，使用完后丟棄到大自然中，在微生物的作用下可全降解為水和二氧化碳。因此，可廣泛的應用于塑料薄膜領域，減少傳統薄膜的使用對環境帶來的污染。但是，以上這些生物降解材料售價較高，制備成的薄膜與傳統的相比在價格上競爭力很弱。

無機填料在自然界中資源豐富，價格低廉。將其添加到上述生物降解塑料中，不僅可以提高材料的性能，還能大幅的降低材料的成本，促進其推廣使用。但是如果將無機填料直接加入到生物降解塑料中，不僅難以保證填料在聚合物基體中分散均勻，而且添加量不大，也容易造成粉塵污染而使工作環境變差，影響工作身體健康。

采用將無機填料制備成母粒的方式加入到生物降解塑料中，則不僅可以提高填料的添加量，還可以使填料在基體中分散均勻，加工操作方便。目前常用無機填料母粒均以像PP、PE等聚烯烴為載體制備而成，如專利CN102070918、CN102558643、CN102604206所述。由于聚烯烴載體與生物降解聚酯的相容性差，同時不可生物降解，使用這種母粒不僅破壞了材料的全生物降解性能、而且材料的綜合性能也將變差。

專利CN102516723、CN101870823等采用全生物降解聚酯為載體制備了無機填料母粒，使用這種母粒雖然可以全降解并與同種類型基體的相容性好。但是將這種母粒添加到與母粒載體不同的另一種生物降解聚酯中，同樣會出現母粒載體與聚酯基體相容性差的問題。

發明內容

本發明目的在于為克服現有技術存在的缺陷而提供一種高相容性無機填料全生物降解復合材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種無機填料全生物降解復合材料，由包含以下重量份的組分制成：

無機填料全生物降解母粒 5-70份，

生物降解聚酯 30-95份。

所述的無機填料全生物降解母粒，由包含以下重量份的組分制成：

生物降解聚酯 10-40份，

無機填料 60-90份，

表面處理劑 0.5-2份，

相容劑 0.5-3份，

潤滑劑 0.1-0.6份，

抗氧劑 0.1-0.5份。

所述的生物降解聚酯為聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯（PBSA）或聚（對苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯（PBAT）中的一種或一種以上。

所述的無機填料為碳酸鈣、滑石粉、鈦白粉、蒙脫土或云母中的一種或一種以上，優選粒徑為800-8000目。

所述的表面處理劑為硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的一種或一種以上。

所述的硅烷偶聯劑為KH550或KH560；

所述的鈦酸酯偶聯劑為異丙基三異十八酰鈦酸酯或異丙基三（十二烷基苯磺酰基）鈦酸酯。

所述的相容劑為巴斯夫公司生產的ADR-4368、ADR-4370中的一種或一種以上，

所述的相容劑是甲基丙烯酸縮水甘油酯與丙烯酸樹脂或苯乙烯合成的共聚物。

所述的潤滑劑為硬脂酸鈣或白油中的一種或一種以上。

所述的抗氧劑為四[β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸十八碳醇酸酯、2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）或三（2.4-二叔丁基苯基）亞磷酸酯中的一種或一種以上。

一種上述無機填料全生物降解母粒的制備方法，包括如下步驟：

（1）將生物降解聚酯、無機填料進行干燥處理；

（2）按上述配比稱取以下重量份的各組分原料：生物降解聚酯10-40份、無機填料60-90份、表面處理劑0.5-2份、相容劑0.5-3份、潤滑劑0.1-0.6份、抗氧劑0.1-0.5份；將上述原料于高混機中混合均勻；