改性黃腐酸、改性黃腐酸復(fù)合材料及制備方法和應(yīng)用

一、基本信息

1. 專利號(hào)：ZL201810638047.9 .

2. 發(fā)明人：甄衛(wèi)軍、劉攀余、徐曉康。

3.專利權(quán)人：新疆大學(xué)。

4. 授權(quán)時(shí)間：2020 年4 月14 日。

5.技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及聚乳酸復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種改性黃腐酸、改性黃腐酸復(fù)合材料及制備方法和應(yīng)用。

二、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明改性黃腐酸，原料包括黃腐酸、碳酸氫銨、N，N-二甲基甲酰胺、氯化鈷和硼酸。通過采用本發(fā)明所得到的改性黃腐酸、聚乳酸樹脂和增塑劑等進(jìn)行均勻混合得到混合原料，然后混合原料在170 ℃至190 ℃的擠出溫度下得到聚乳酸/改性黃腐酸復(fù)合材料。該復(fù)合材料較現(xiàn)有純聚乳酸材料在力學(xué)性能（沖擊強(qiáng)度）和耐熱性能、結(jié)晶性能等方面有顯著提高，從而拓展了聚乳酸復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，本發(fā)明對(duì)于含黃腐酸的風(fēng)化煤資源高附加值開發(fā)具有重要推動(dòng)意義。

三、背景技術(shù)

聚乳酸（Polylactic acid）高分子材料，不僅在自然環(huán)境中可以自然降解，而且在生物體內(nèi)也可以降解，無(wú)毒且生物相容性好。目前主要作為組織工程支架材料、藥控緩釋材料等而被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)塑料如聚丙烯等相比，聚乳酸焚燒后產(chǎn)物為二氧化碳和水，產(chǎn)生的二氧化碳可以被植物吸收，參與植物的光合作用，不會(huì)造成環(huán)境負(fù)荷，是一種環(huán)境友好型的高分子材料。由于聚乳酸是不依賴石油原料的非石油類生物高分子材料，根據(jù)生物友好材料發(fā)展的要求，不但要有良好的力學(xué)強(qiáng)度、加工性能，還要具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和高效、廣譜的長(zhǎng)效結(jié)晶性。但是聚乳酸因結(jié)晶速度緩慢導(dǎo)致其存在致命的缺陷，諸如質(zhì)脆、力學(xué)性能差且熱穩(wěn)定性較差等。基于聚乳酸材料的不足，使其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。因此賦予其結(jié)晶功能對(duì)聚乳酸材料在醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用意義更為重大。為克服聚乳酸的這些缺陷，需要對(duì)聚乳酸進(jìn)行復(fù)合改性以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

腐植酸是動(dòng)植物遺骸，主要是植物的遺骸，經(jīng)過微生物的分解和轉(zhuǎn)化以及地球化學(xué)等一系列過程形成和積累起來的一類有機(jī)物質(zhì)。它的總量大得驚人，數(shù)以萬(wàn)億噸計(jì)。江河湖海、土壤煤礦，大部分地表上都有它的蹤跡。由于它的廣泛存在，所以對(duì)地球的影響也很大，涉及到碳的循環(huán)、土壤肥力、生態(tài)平衡等方面。其中黃腐酸的分子量較小，色澤低，能溶于水、酸和堿溶液，亦溶于丙酮和乙醇，而且它的某些生物活性高于腐植酸的其他組分，和目前世界上發(fā)現(xiàn)的六大激素有相似的結(jié)構(gòu)，因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等方面有廣泛應(yīng)用。由于黃腐酸含有大量含氧活性官能團(tuán)，如羧基、酚羥基、醌基、醇羥基等，本發(fā)明根據(jù)黃腐酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，以黃腐酸為原料制備改性黃腐酸，并以其為加工助劑應(yīng)用于聚乳酸復(fù)合材料，通過改性黃腐酸對(duì)聚乳酸進(jìn)行結(jié)晶改性實(shí)現(xiàn)對(duì)聚乳酸的改性，并顯著提高聚乳酸材料的性能。因此本發(fā)明提供了一種改性黃腐酸、聚乳酸/改性黃腐酸復(fù)合材料及其制備方法和制品，能有效解決現(xiàn)有聚乳酸材料存在力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性較差的問題。

發(fā)明人簡(jiǎn)介：甄衛(wèi)軍，男，1969 年生，甘肅省通渭縣人，九三學(xué)社社員，博士，新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授/博士生導(dǎo)師。主要研究方向：腐植酸化學(xué)及應(yīng)用，化工新材料，非金屬礦產(chǎn)開發(fā)及利用。電話 ：0991-8582881，13699352946；郵箱：zhenweijun6900@163.com。