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    全生物基可降解材料及其制備方法和車輛內飾及車輛技術

    技術編號:15550899 閱讀:220 留言:0更新日期:2017-06-07 16:13
    本公開涉及一種全生物基可降解材料及其制備方法和車輛內飾及車輛,該材料包括基料、淀粉基塑料和竹纖維,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯?對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯?對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為10?150重量份,所述淀粉基塑料的含量為10?100重量份,所述竹纖維的含量為10?100重量份。本公開提供的全生物基可降解材料具有較高的強度,較好的耐沖擊性能和耐熱性,可廣泛應用于汽車內飾領域以及家居、玩具等。

    The bio based biodegradable material and its preparation method and the interior of the vehicle and the vehicle

    The invention relates to a full bio based biodegradable material and its preparation method and the interior of the vehicle and the vehicle, the material comprises a base material, starch based plastic and bamboo fiber, the base material including polylactic acid and adipate terephthalate copolymer, 100 parts by weight of the polylactic acid as a benchmark the content of the adipate terephthalate copolymer was 10 150 weight, content of the starch based plastics for 10 100 weight, content of the bamboo fiber is 10 100 weight. The bio based biodegradable materials is provided with high strength, good impact resistance and heat resistance, can be widely used in the field of automotive interior and Home Furnishing, toys etc..

    【技術實現步驟摘要】

    本公開涉及高分子材料領域,具體地,涉及一種全生物基可降解材料及其制備方法和車輛內飾及車輛
    技術介紹
    當前全球社會經濟發展面臨著化石資源短缺和環境污染兩大問題。一方面,化石資源形成時間極其漫長,而現在工業發展開采過度,致使能源危機逐漸迫近。另一方面,化石資源的大量使用引發嚴重的環境污染問題。形勢和政策對汽車節能減排的要求日益嚴格,在達到使用工況要求的前提下,減少汽車全生命周期碳排放以及使用后回收處理難度加大。新世紀以來,生物基材料受到各國的廣泛重視,呈現快速發展的勢頭,逐步成為石油基材料的升級替代產品,正朝著以綠色資源化利用為特征的高效、高附加值、定向轉化、功能化、綜合利用、環境友好化、標準化等方向發展。目前生物基材料的應用主要有三類:第一類是利用天然纖維改性傳統熱塑性塑料,可以提高產品性能,減少化石資源的使用,同時減少相應產品全生命周期的碳排放;第二類應用來源于生物可降解材料,如聚乳酸(PLA),在特定的條件下(如堆肥)處理可被微生物等完全分解為二氧化碳和水,既減少化石資源的使用,同時解決固體廢棄物的污染問題;第三類是利用無機填料如短切玻纖、滑石粉等改性生物可降解材料如聚乳酸等,以改善部分性能。但是,上述幾類生物基材料各存在一定的問題:第一類和第三類在一定程度上減少化石資源使用,產品使用結束后無法完全降解,環境污染問題依然存在,不能有效減少汽車全生命周期碳排放,回收處理依然很難;第二類的PLA等生物可降解材料脆性高、耐熱性能低、抗沖擊性能差,并且使用成本非常高等,其性能與成本均很難滿足大量生產的汽車內飾使用要求。
    技術實現思路
    本公開的目的是提供一種全生物基可降解材料及其制備方法和車輛內飾及車輛,以解決傳統純生物可降解材料脆性高、耐熱性能低及抗沖擊性能差、成本高的問題。為了實現上述目的,本公開第一方面:提供一種全生物基可降解材料,該材料包括基料、淀粉基塑料和竹纖維,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為10-150重量份,所述淀粉基塑料的含量為10-100重量份,所述竹纖維的含量為10-100重量份。優選地,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為30-80重量份,所述淀粉基塑料與竹纖維的含量加和為30-60重量份。優選地,所述材料還包括助劑,以100重量份的所述基料為基準,所述助劑的含量為0.5-9重量份。優選地,所述助劑包括增容劑、偶聯劑和潤滑劑中的至少一種,所述增容劑為選自聚乙二醇、馬來酸酐和丁二酸酐中的至少一種,所述偶聯劑為選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的至少一種,所述潤滑劑為選自硬脂酸、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣中的至少一種。優選地,所述助劑包括增容劑、偶聯劑和潤滑劑,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述增容劑的含量為0.3-3重量份,所述偶聯劑的含量為0.3-3重量份,所述潤滑劑的含量為0.3-3重量份。優選地,所述聚乳酸的重均分子量為150000-300000,所述聚乳酸為選自聚D-乳酸、聚L-乳酸和聚D,L-乳酸中的至少一種。優選地,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的重均分子量為40000-150000。優選地,所述淀粉基塑料的淀粉含量為85-100重量%。優選地,所述竹纖維的細度為90-110目。本公開第二方面:提供一種制備全生物基可降解材料的方法,該方法包括:將基料、淀粉基塑料和竹纖維混合均勻后擠出造粒,得到全生物基可降解材料,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,其中,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的用量為10-150重量份,所述淀粉基塑料的用量為10-100重量份,所述竹纖維的用量為10-100重量份。優選地,該方法還包括,將所述基料、淀粉基塑料、竹纖維與助劑混合均勻后擠出造粒,得到全生物基可降解材料,以100重量份的所述基料為基準,所述助劑的用量為0.5-9重量份。優選地,所述助劑包括增容劑、偶聯劑和潤滑劑,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述增容劑的用量為0.3-3重量份,所述偶聯劑的用量為0.3-3重量份,所述潤滑劑的用量為0.3-3重量份。優選地,該方法還包括,將所述基料、淀粉基塑料、竹纖維與助劑混合前,先對所述基料、淀粉基塑料和竹纖維進行干燥預處理,所述干燥預處理的條件為:溫度為50-70℃,時間為2-4h。優選地,所述擠出造粒的條件為:擠出的溫度為180-210℃,螺桿轉速為120-200r/min,喂料轉速為20-40r/min,切粒長度為2-5mm。本公開第三方面:提供一種由本公開第二方面所述的方法制備的全生物基可降解材料。本公開第四方面:提供一種車輛內飾,該車輛內飾由本公開第一方面或第三方面所述的全生物基可降解材料制成。本公開第五方面:提供一種車輛,該車輛包括本公開第四方面所述的車輛內飾。通過上述技術方案,本公開采用聚乳酸和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物為基料,將特定比例的竹纖維和淀粉基塑料與上述基料混合聯用,可以顯著提高復合材料的強度,改善其脆性,提高其剛度及耐沖擊性能、熱變形溫度等,并降低體整體生產成本。同時,本公開提供的全生物基可降解材料所采用的各原材料均是生物可降解材料,不含不可降解化石類材料,在產品生命周期結束后可以完全生物降解,既降低了使用產品全生命周期的碳排放,又解決了廢棄物所造成的環境問題;而且竹纖維無毒無害、可再生,其本身具有優良的抑菌性能,增加了材料的應用場景。本公開提供的全生物基可降解材料可廣泛應用于汽車內飾領域以及家居、玩具等。本公開的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本公開的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本公開,并不用于限制本公開。本公開第一方面:提供一種全生物基可降解材料,該材料包括基料、淀粉基塑料和竹纖維,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為10-150重量份,所述淀粉基塑料的含量為10-100重量份,所述竹纖維的含量為10-100重量份。本公開采用聚乳酸(PLA)和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物(PBAT)為基料,將特定比例的竹纖維和淀粉基塑料與上述基料混合聯用,可以顯著提高復合材料的強度,改善其脆性,提高其剛度及耐沖擊性能、熱變形溫度等,并降低體整體生產成本。根據本公開,所述聚乳酸的重均分子量可以在很大范圍內變化,例如,所述聚乳酸的重均分子量可以為150000-300000。本公開對形成所述聚乳酸的乳酸單體的旋光性沒有限制,例如,所述聚乳酸可以為選自聚D-乳酸、聚L-乳酸和聚D,L-乳酸中的至少一種。所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物是由1,4-丁二醇、己二酸和對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯為原料,通過直接酯化或酯交換的方法合成的共聚酯,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的重均分子量可以在很大范圍內變化,例如,所述己二酸丁二醇酯-本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種全生物基可降解材料,其特征在于,該材料包括基料、淀粉基塑料和竹纖維,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯?對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯?對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為10?150重量份,所述淀粉基塑料的含量為10?100重量份,所述竹纖維的含量為10?100重量份。

    【技術特征摘要】
    1.一種全生物基可降解材料,其特征在于,該材料包括基料、淀粉基塑料和竹纖維,所述基料包括聚乳酸和己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為10-150重量份,所述淀粉基塑料的含量為10-100重量份,所述竹纖維的含量為10-100重量份。2.根據權利要求1所述的材料,其中,以100重量份的所述聚乳酸為基準,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的含量為30-80重量份,所述淀粉基塑料與竹纖維的含量加和為30-60重量份。3.根據權利要求1或2所述的材料,其中,所述材料還包括助劑,以100重量份的所述基料為基準,所述助劑的含量為0.5-9重量份。4.根據權利要求3所述的材料,其中,所述助劑包括增容劑、偶聯劑和潤滑劑中的至少一種,所述增容劑為選自聚乙二醇、馬來酸酐和丁二酸酐中的至少一種,所述偶聯劑為選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑和鋁酸酯偶聯劑中的至少一種,所述潤滑劑為選自硬脂酸、硬脂酸鋅和硬脂酸鈣中的至少一種。5.根據權利要求4所述的材料,其中,所述助劑包括增容劑、偶聯劑和潤滑劑,以100重量份的所述基料為基準,所述增容劑的含量為0.3-3重量份,所述偶聯劑的含量為0.3-3重量份,所述潤滑劑的含量為0.3-3重量份。6.根據權利要求1或2所述的材料,其中,所述聚乳酸的重均分子量為150000-300000,所述聚乳酸為選自聚D-乳酸、聚L-乳酸和聚D,L-乳酸中的至少一種。7.根據權利要求1或2所述的材料,其中,所述己二酸丁二醇酯-對苯二甲酸丁二醇酯共聚物的重均分子量為40000-150000。8.根據權利要求1或2所述的材料,其中,所述淀粉基塑料的淀粉含量為85-100重量%。9.根據權利要求...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:劉永杰馬治國栗娜
    申請(專利權)人:北京汽車集團有限公司北京汽車研究總院有限公司
    類型:發明
    國別省市:北京;11

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