一种可生物降解原位纳米复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:22586754发布日期:2020-10-20 17:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于,包括第一树脂和第二树脂;所述第一树脂包括质量分数为0.1-15%的纳米填料和质量分数为85-99.9%、数均分子量为500-10,000kda的树脂;所述第二树脂包括数均分子量为10,000-100,000kda的树脂。

2.如权利要求1所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于,所述第一树脂的制备过程如下:

方案a:

将脂肪族二元醇、脂肪族多元醇、二元酸、纳米填料在150ºc-280ºc下进行原位熔融缩聚,获得熔融缩聚产物;往熔融缩聚产物中加入反应助剂,混合均匀后,获得第一树脂;

方案b:

将内酯和/或交酯、纳米填料在80ºc-180ºc下进行原位聚合,获得聚合产物;往聚合产物中加入反应助剂,混合均匀后,获得第一树脂。

3.如权利要求2所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于:

方案a中,所述第二树脂的制备过程如下:将脂肪族二元醇、脂肪族多元醇、二元酸在150ºc-280ºc下进行熔融缩聚,获得熔融缩聚产物;往熔融缩聚产物中加入反应助剂,混合均匀后,获得第二树脂;

方案b中,所述第二树脂的制备过程如下:将内酯和/或交酯在80ºc-180ºc下进行聚合,获得聚合产物;往聚合产物中加入反应助剂,混合均匀后,获得第二树脂。

4.如权利要求1所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于,所述第一树脂与第二树脂的质量比为1-10:1-100。

5.如权利要求1所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于,所述纳米填料为长径比为10-1000的纤维素、纤维素纳米晶、纤维素纳米纤维、木质素、碱性木质素、埃洛石中的一种或多种。

6.如权利要求2或3所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于:

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述脂肪族二元醇、脂肪族多元醇和二元酸摩尔比为10-200:0-10:5-90;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述纳米填料的质量为脂肪族二元醇、脂肪族多元醇和二元酸总质量的0.1-15%;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,在熔融缩聚过程中,加入缩聚反应催化剂;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述反应助剂的质量为熔融缩聚产物质量的0.1-5%;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述脂肪族二元醇为c2-c20的直链或支链脂肪族二元醇中的一种或多种;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述脂肪族多元醇为甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或者多种;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述二元酸由脂肪族二元酸和芳香族二元酸组成;和/或

方案a第一树脂的制备过程中和/或方案a第二树脂的制备过程中,所述反应助剂为氮丙啶、环氧类、异氰酸酯类、钛酸酯类、恶唑啉类中的一种或多种。

7.如权利要求2或3所述的一种可生物降解原位纳米复合材料,其特征在于:

方案b第一树脂的制备过程中和/或方案b第二树脂的制备过程中,在聚合过程中,加入聚合反应催化剂;和/或

方案b第一树脂的制备过程中和/或方案b第二树脂的制备过程中,所述反应助剂的质量为聚合产物质量的0.1-5%;和/或

方案b第一树脂的制备过程中和/或方案b第二树脂的制备过程中,所述内酯和/或交酯的碳原子数为2~6;和/或

方案b第一树脂的制备过程中和/或方案b第二树脂的制备过程中,所述反应助剂为氮丙啶、环氧类、异氰酸酯类、钛酸酯类、恶唑啉类中的一种或多种。

8.一种如权利要求1~7之一所述可生物降解原位纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)制备第一树脂;

(2)制备第二树脂;

(3)共混:将第一树脂和第二树脂在螺杆挤出机中共混,获得可生物降解原位纳米复合材料;或将第一树脂加入到第二树脂中,共混,获得可生物降解原位纳米复合材料。

9.一种利用如权利要求1~7之一所述纳米复合材料或如权利要求8所述制备方法制得的纳米复合材料来制备可生物降解材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:将纳米复合材料与可生物降解聚酯按1-10:1-100的质量比混合,经加工后制得可生物降解材料。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:

所述可生物降解聚酯为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚己内酯、聚乙醇酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸/对苯二甲酸乙二酯、聚己二酸/对苯二甲酸乙二酯中的一种或多种;和/或

所述加工的方法为吹膜法、流延法、溶液浇筑法、旋涂法、压延法、多层共挤法、双向拉伸法、层压法中的一种;和/或

所述可生物降解材料为薄膜、片材、板材中的一种。


技术总结
本发明涉及可生物降解材料领域,公开了一种可生物降解原位纳米复合材料及其制备方法和应用。该纳米复合材料包括第一树脂和第二树脂;所述第一树脂包括质量分数为0.1‑15%的纳米填料和质量分数为85‑99.9%、数均分子量为500‑10,000 kDa的树脂;所述第二树脂包括数均分子量为10,000‑100,000 kDa的树脂。本发明的纳米复合材料中,通过将纳米填料分散在低分子量的第一树脂中,并采用原位合成的方法制备第一树脂,再将第一树脂与较高分子量的第二树脂混合,能有效防止纳米填料团聚,提高纳米复合材料的力学性能,同时达到增强增韧的效果。

技术研发人员:王文俊;王松林;刘平伟;来蕾;吴海强;徐锦龙
受保护的技术使用者:浙江恒澜科技有限公司;浙江大学
技术研发日:2020.06.23
技术公布日:2020.10.20
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