本發(fā)明涉及高分子材料，具體為一種可降解塑料及其制備方法。

背景技術：

1、塑料作為一種新型化工材料，由于其成本低、質量輕、性能好、種類齊全、加工方便、用途廣泛等優(yōu)點，自20世紀50年代開始迅猛發(fā)展，被廣泛應用于食品包裝、紡織、汽車、電子、醫(yī)療器械等領域。隨著塑料產品在人類生活生產中的應用越來越廣泛，也給環(huán)境造成了一系列問題：現(xiàn)在使用的塑料制品普遍是石油基塑料，這類塑料循環(huán)回收利用率低且在自然界中難以降解或降解周期較長，容易造成“白色污染”，對土壤、環(huán)境產生一系列破壞，嚴重損害生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

2、為應對日益嚴重的環(huán)境問題，越來越多的科研人員開始探尋、研發(fā)一種能夠短時間內降解的綠色環(huán)保材料。生物可降解材料因具備良好的可降解性、環(huán)保性等優(yōu)點，具有十分重要的研究價值和廣闊的市場前景。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可降解塑料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種可降解塑料，所述可降解塑料是將聚酯與4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶反應制得改性聚酯；將預改性竹木質素與3-巰基丙醇反應制得改性竹木質素；將改性聚酯與改性竹木質素熔融塑化后壓延成型制得。

4、作為優(yōu)化，所述聚酯是將對苯二甲酸二乙酯、二甲基2,5-二溴己二酸酯、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇進行熔融縮聚制得。

5、作為優(yōu)化，所述預改性竹木質素是將預處理竹木質素與亞磷酸二乙酯反應制得。

6、作為優(yōu)化，所述預處理竹木質素是將竹堿木質素純化后與三聚氰胺反應制得。

7、一種可降解塑料的制備方法，包括以下制備步驟：

8、（1）將對苯二甲酸二乙酯、二甲基2,5-二溴己二酸酯、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇按摩爾比為1:(0.4~0.6):1:(0.4~0.6)混合均勻，加入對苯二甲酸二乙酯質量0.05~0.07倍的鈦酸四丁酯，在氮氣氛圍下，在175~185℃，300~500r/min攪拌反應2~3h，升溫至220~230℃，在3~5pa，300~500r/min繼續(xù)攪拌反應6~8h，冷卻至室溫，制得粗產品，將粗產品進行純化后制得聚酯；將聚酯、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、三乙胺、氯仿按質量比為1:(0.4~0.6):(0.4~0.6):(20~24)混合均勻，在45~55℃，300~500r/min攪拌反應3~4h，在5~7pa，40~50℃干燥20~24h，制得改性聚酯；

9、（2）將純化竹木質素、三聚氰胺、1,4-二氧六環(huán)水溶液按質量比為1:(0.3~0.4):(9~11)混合均勻，加入純化竹木質素質量1.4~1.6倍的乙酸，純化竹木質素質量0.2~0.3倍的質量分數為35~37%的甲醛水溶液，在55~65℃，300~500r/min攪拌反應4~5h，加入純化竹木質素質量20~30倍的去離子水混合均勻，離心分離，將沉淀在5~7pa，45~55℃干燥6~7h，制得預處理竹木質素；將預處理竹木質素、亞磷酸二乙酯、甲醛、n,n-二甲基甲酰胺按質量比為1:(0.2~0.3):(0.1~0.2):(9~11)混合均勻，用質量分數為11~13%的鹽酸水溶液調節(jié)ph至4.9~5.1，在65~75℃，300~500r/min攪拌反應4~5h，在5~7pa，50~60℃干燥7~8h，制得預改性竹木質素；將預改性竹木質素、3-巰基丙醇、對甲苯磺酸、n,n-二甲基甲酰胺按質量比為1:(0.4~0.6):(0.03~0.05):(12~14)混合均勻，在120~130℃，300~500r/min攪拌反應4~5h，離心分離，將沉淀用去離子水洗滌3~5次，在5~7pa，50~60℃干燥7~8h，制得改性竹木質素；

10、（3）將改性聚酯、改性竹木質素按質量比為1:(0.2~0.3)加入到密煉機中，在150~160℃，300~500r/min攪拌8~10min，再加入改性聚酯質量0.01~0.03倍的偶氮二異丁腈，混合均勻，置于平板硫化機上進行壓延成型，壓制成厚度為0.9~1.1mm的薄膜，制得可降解塑料。

11、作為優(yōu)化，步驟（1）所述粗產品的純化過程為：將粗產品與氯仿按質量比為1:(8~10)混合均勻，使粗產品完全溶解，再加入粗產品質量20~30倍的甲醇混合均勻，靜置6~8h，過濾，在5~7pa，40~50℃干燥12~14h。

12、作為優(yōu)化，步驟（2）所述純化竹木質素是將竹堿木質素與摩爾濃度為0.1mol/l的氫氧化鈉水溶液按質量比為1:(9~11)混合均勻，在10~30℃，300~500r/min攪拌50~60min，用質量分數為11~13%的鹽酸水溶液調節(jié)ph至3~3.2，離心分離，將沉淀用去離子水洗滌3~5次，在5~7pa，50~60℃干燥7~8h制得。

13、作為優(yōu)化，步驟（2）所述1,4-二氧六環(huán)水溶液是將去離子水與1,4-二氧六環(huán)按體積比為1:4~5混合制得。

14、作為優(yōu)化，步驟（3）所述壓延成型的工藝參數為：平板硫化機的壓力為9~11mpa，溫度為155~165℃，保溫時間為8~10min。

15、作為優(yōu)化，所述竹堿木質素來源于硫酸鹽制漿工藝，購自宜賓紙業(yè)股份有限公司。

16、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：

17、本發(fā)明在制備可降解塑料時，將對苯二甲酸二乙酯、二甲基2,5-二溴己二酸酯、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇進行熔融縮聚制得聚酯；將聚酯與4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶反應制得改性聚酯；將竹堿木質素純化后與三聚氰胺反應制得預處理竹木質素；將預處理竹木質素與亞磷酸二乙酯反應制得預改性竹木質素；將預改性竹木質素與3-巰基丙醇反應制得改性竹木質素；將改性聚酯與改性竹木質素熔融塑化后壓延成型制得可降解塑料。

18、首先，將對苯二甲酸二乙酯、二甲基2,5-二溴己二酸酯、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇進行熔融縮聚制得聚酯，在聚酯分子主鏈上引入了脂肪族酯鍵、碳碳雙鍵，側鏈上引入溴原子；聚酯分子主鏈上引入的脂肪族酯鍵具有生物可降解性，可以賦予可降解塑料優(yōu)良的可降解性能；聚酯分子主鏈上引入的碳碳雙鍵可以與改性竹木質素上的巰基進行加成反應，形成交聯(lián)網絡，抑制聚酯分子鏈之間的相對滑移，賦予可降解塑料優(yōu)良的力學性能；將聚酯與4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶反應制得改性聚酯，聚酯分子側鏈上的溴原子與4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶上的氨基反應，在改性聚酯分子側鏈上引入受阻胺結構，受阻胺結構的引入可以賦予可降解塑料優(yōu)良的抗老化性能。

19、其次，將竹堿木質素純化后與三聚氰胺反應制得預處理竹木質素；將預處理竹木質素與亞磷酸二乙酯反應制得預改性竹木質素；在預改性竹木質素上引入大量磷元素和氮元素，賦予可降解塑料優(yōu)良的阻燃性能；將預改性竹木質素與3-巰基丙醇反應制得改性竹木質素；巰基丙醇上的醇羥基與預改性竹木質素上的磷酸酯鍵進行酯交換，在改性竹木質素上引入巰基，改性竹木質素上引入的巰基可以與改性聚酯分子鏈上的碳碳雙鍵發(fā)生加成反應，形成交聯(lián)網絡，抑制聚酯分子鏈之間的相對滑移，賦予可降解塑料優(yōu)良的力學性能。

20、最后，將改性聚酯與改性竹木質素熔融塑化后壓延成型制得可降解塑料，竹木質素屬于天然生物質材料，被廢棄后能被自然界中的微生物分解成二氧化碳和水，再被植物吸收利用，參與碳循環(huán)，具有生物降解性，將竹木質素加入到改性聚酯中，可以賦予可降解塑料優(yōu)良的可降解性能。