本项成果,针对PLA韧性差、成本高的难点,采用可降解的生物塑料聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)改性的纤维素纤维(CF)与PLA的共混物,制备高韧性、低成本、原料可完全再生、制品可100%堆肥降解的PLA基高分子复合材料,有望一次性快餐盒、购物袋。
本项研究成果,包括以下关键技术:
(1)解决了CF在PLA基体中难以分散均匀的问题,可设计、制备出不同系列和配方的PHBV改性PLA复合材料;
(2)以逾渗理论为依据,描述PLA基复合材料非平衡态结构的形成过程与演化规律,研究PHBV对PLA基复合材料脆-韧转变过程的影响,建立的数学模型,可用于描述该复合材料的增韧机理;
(3) 通过优化复合材料的组成和成型加工工艺参数,可确保工艺条件稳定、可靠、可重复,实现可完全降解的一次性PLA基复合材料的制备。
目前技术成熟度4级,已经完成实验室力学性能测试和结构优化。下阶段,可尝试进行一次性快餐盒、购物袋的中试规模生产。本阶段需要资金50万元,用于一次性快餐盒、购物袋的中试规模生产,研发周期24个月。