[00872588]可生物降解聚乳酸基一次性塑料制品的开发与应用

项目所属科学技术领域：有机高分子材料。 主要技术内容：该项目针对聚乳酸熔体强度低、吹塑膜泡易于破裂、加工热稳定性能差等加工性能缺陷问题，根据无机纳米粉体SiO₂和TiO₂对聚合物基体大分子链的应变诱导硬化作用，提高聚乳酸熔体强度和改善熔体流变性；利用姜黄素稀土配合物对聚合物的热稳定作用，提高聚乳酸的加工热稳定性，开发了能够以挤出吹塑和流延成型等方式加工成型的聚乳酸基一次性塑料制品和加工工艺，同时，研究了纳米SiO₂、纳米TiO₂、淀粉、田菁胶、姜黄素稀土配合物等物料对聚乳酸基纳米复合材料的熔体强度、熔体流变性、加工热稳定性的影响，提高了聚乳酸基纳米复合材料的熔体强度，解决了聚乳酸在挤出吹塑和流延成型过程中加工性能缺陷的问题。获授权发明专利3项，发表学术论文13篇。 取得主要技术发明如下： 1、发明了聚乳酸/淀粉/纳米SiO₂复合材料及制备方法，解决了聚乳酸熔体强度低、吹塑膜泡易于破裂的问题，该复合材料可以采用通用塑料加工设备以挤出吹塑和流延成型等方式成型加工生产包装薄膜等。 2、发明了聚乳酸/聚己内酯/田菁胶复合材料及制备方法，提高了PLA熔体流动性，该复合材料可以采用通用成型工艺制作一次性餐具、包装材料、薄膜等。 3、发明了姜黄素稀土配合物复合热稳定剂及其制备方法，将姜黄素稀土配合物应用于聚乳酸基纳米复合材料，解决了聚乳酸加工热稳定性差的问题。 技术性能指标：聚乳酸基复合材料制品具有优异的冲击强度、良好的韧性和加工性能，拉伸强度为62.3-75.8MPa，冲击强度为4.8-6.2kJ·m^-2、熔体剪切粘度为1200-2500 Pa·s；姜黄素稀土配合物对聚乳酸基复合材料的热稳定效率高，使复合材料的热分解温度为282-315℃；田菁胶改善了聚乳酸基复合材料的加工流变性能，塑化扭矩为19.5-54.3N·m、平衡扭矩为4.0-19.6N·m。 推广应用及效益情况：研究成果已在衡水迈康医疗器械有限公司、阜城县德润昌塑料制品有限公司等单位应用，开发了PLDB-1、PLDB-2和PLTB等塑料薄膜和PLD-1、PLD-2、PLT、PLTT、PLP-1、PLP-2等6种聚乳酸基复合材料。这些复合材料和薄膜已销往山东、河北、江苏等地。这6种复合材料三年累计产量达1510吨，医疗垃圾袋三年累计产量达420万包。三年累计新增产值5721.8万元，新增利润464.3万元。 推动科技进步的作用：聚乳酸基纳米复合材料具有高熔体强度，良好的加工流动性和热稳定性。聚乳酸基塑料制品具有优异的力学强度；聚乳酸基塑料制品可生物降解，符合环境可持续发展。聚乳酸基塑料制品替代难以收集或不宜回收利用的一次性塑料制品，提高了国内“绿色塑料”的市场份额，减少石油基一次性包装塑料制品对生态环境造成的“白色污染”。