【生物基能源与材料】获悉，12月5日，金发科技股份有限公司、珠海金发生物材料有限公司、辽宁金发生物材料有限公司取得两项专利授权，“一种可生物降解材料及其制备方法和应用”的专利，授权公告号CN119823537B，申请日期为2024年12月；“一种低流延析出的可生物降解组合物及其制备方法和应用”的专利，授权公告号CN119823547B，申请日期为2024年12月。

01 一种可生物降解材料及其制备方法和应用

本发明涉及一种可生物降解材料及其制备方法和应用。通过一定数均分子量的可生物降解聚酯和一定数均分子量以及D‑乳酸单元含量的聚乳酸的配合，明显提升可生物降解材料制成薄膜后的初始边封强度和长效边封强度。

背景技术

与传统的PE相比，生物降解材料的边封强度较弱，尤其是长效边封较弱：生物降解薄膜放置一周或更长时间后，边封强度急速下降，这限制了其在物流快递袋，服装袋、餐饮袋和食品袋等领域的应用。目前，市场对良好的初始边封和良好的长效边封有着强烈的需求：一方面，随着行业的发展，轻量化减薄是未来生物降解薄膜生产的大趋势，在减薄的趋势下，生物降解薄膜的边封强度受到了更大的挑战；另一方面，目前市场的薄膜制品一般先制成薄膜，再由薄膜分切、封口加工成制品，存在10天的周转时间，同时也有部分制品由国内加工成薄膜，再运输到国外终端加工成制品，最长存在3个月的周转时间。

本发明的首要目的是克服目前技术中的生物降解薄膜的封边强度不佳，尤其是长效封边强度不佳的问题，提供一种可生物降解材料。

该可生物降解材料，包括如下重量份数的组分：可生物降解聚酯85～92份，聚乳酸3～8份，无机填料0～8份。可生物降解聚酯为二元酸和/或其成酯衍生物和二元醇的共聚物，且可生物降解聚酯的数均分子量为50000～100000；聚乳酸的数均分子量为60000～160000，且聚乳酸中D‑乳酸单元的含量为8～51mol％。
研究发现，调控可生物降解聚酯的数均分子量在一定的范围内，得到的可生物降解材料制备薄膜进行边封时，可生物降解聚酯分子在瞬时高温下，可以快速地扩散缠结，从而提高边封强度和长效边封强度。如果可生物降解聚酯的数均分子量太小，虽然分子在边封时仍可快速扩散缠结，但材料的本体强度下降明显，从而导致边封强度无法提高；如果可生物降解聚酯的数均分子量太大，则分子难以快速扩散缠结，导致边 强度难以提高。此外，聚乳酸的数均分子量和D‑乳酸单元的含量也需调控在一定范围内，从而提高聚乳酸与可生物降解聚酯的相容性，进而保证可生物降解材料的边封强度和长效边封强度。

本发明的可生物降解材料的初始边封强度的等级为4.3以上，长效边封强度的等级为3.0以上，不仅具有良好的初始边封强度，还具有良好的长效边封强度。

02 一种低流延析出的可生物降解组合物及其制备方法和应用

本发明涉及一种低流延析出的可生物降解组合物及其制备方法和应用。在以聚乳酸作为主体的可生物降解组合物中加入抗析出剂和亚磷酸酯类抗氧剂，有效改善了可生物降解组合物的流延析出问题。

背景技术

可生物降解材料制备成薄膜是其主要用途之一，通常通过流延工艺将可生物降解材料制成薄膜。流延工艺是一种高效的生产方法，它通过熔体流延骤冷生产无拉伸、非定向的平挤薄膜。这种工艺生产速度快，产量高，薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等可以做到极为出色，适合大规模生产可生物降解材料薄膜。

其中，以聚乳酸为主体树脂的可生物降解材料存在一个问题：由于聚乳酸自身的特点，在高温(200～220℃)和一定压力(挤出压力3～5Mpa)的流延工艺过程中聚乳酸容易析出低聚物并富集在流延辊上，析出物在流延辊上的富集不仅影响后续产品的质量，而且需要定期对流延辊进行清洁，增加了生产成本。

流延工艺过程中的聚乳酸的析出物难以彻底避免，但降低流延过程中的降解产物的析出，可极大地提升材料的加工稳定性和产品的质量，提高终端生产效率，降低生产损耗，并带来巨大的经济效益。

本发明的首要目的是克服目前技术中的以聚乳酸为主体树脂的可生物降解材料在流延工艺中的析出物析出较严重的问题，提供一种低流延析出的可生物降解组合物。

该低流延析出的可生物降解组合物，包括如下重量份数的组分：聚乳酸69～91份，柔性可生物降解聚酯0～16份，填料0～11份，抗析出剂0.1～3.1份，亚磷酸酯类抗氧剂0.1～3.1份。

研究发现，在流延过程中的高温(200～220℃)和一定压力(3～5Mpa)条件下聚乳酸容易生成自由基，自由基会导致聚乳酸降解为低聚物而产生析出。本发明加入亚磷酸酯类抗氧剂，其一定程度上可以与流延加工过程中由聚乳酸生成的自由基反应而降低其分解速率，从而在一定程度上改善可生物降解组合物流延加工过程中的析出问题。但是仅加入亚磷酸酯类抗氧剂可生物降解组合物的流延析出的问题改善程度有限。

进一步研究发现，再加入特定的抗析出剂，可生物降解组合物的流延析出的问题可得到明显改善。其原因是：可生物降解组合物中的聚乳酸或其他可生物降解聚酯中含有微量锡和/或钛元素，而锡和/或钛元素既催化聚乳酸或其他聚酯的合成，也在流延工艺的高温高压下对聚乳酸有一定的催化降解作用；而特定的抗析出剂的加入可以螯合这些金属类催化剂的金属离子，避免了金属类催化剂对聚乳酸的催化降解，抗析出剂与亚磷酸酯类抗氧剂协同，进而明显改善可生物降解组合物的流延析出的问题。

本发明的可生物降解组合物的流延析出测试中的析出量都在0.5g以下，加入抗析出剂和亚磷酸酯类抗氧剂，有效改善了可生物降解组合物的流延析出问题。 

▌参考信息：本文部分素材来自可降解可循环中心。由作者重新编写，系作者个人观点，本平台发布仅为了传达一种不同观点，不代表对该观点赞同或支持。如果有任何问题，请联系我们：15356747796（微信同号）。