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生物可降解聚合物成为国内外研究应用热点(五)—— 天然原料美国专利技术剖析之二

供稿人:瞿丽曼  供稿时间:2005-8-1   关键字:生物可降解  聚合物  材料  专利  天然原料  淀粉  
五、Novamont S.p.A.专利技术:
 
该公司研究的生物可降解聚合物组合物,是先制备以下初步组合物,包括:(1)淀粉;(2)合成的热塑性聚合物;(3)流化剂选自C12-C22脂肪酸,C12-C22脂肪醇、脂肪酯和脂肪酰胺、聚烯烃蜡、醛醇的聚乙二醇醚、由C12-C22脂肪酸酯化的聚丙三醇、和其混合物;再将天然填料熔融分散于上述组合物,填料的量为聚合物组合物总量的5-70%,分散有填料的组合物的水含量不超过重量的6%;其中填料选自木粉、胡桃壳粉、纤维素、棉花、黄麻、酒椰、稻谷壳、动物毛、壳质和粒状淀粉、和其混合物(US5874486)。
 
该公司公开的另一专利US5412005(申请日:1992.04.30、公开日:1995.05.02),研究了基于淀粉和热塑性聚合物的生物可降解聚合物组合物,包括淀粉、增塑剂和合成热塑性聚合物组份,其中合成组份包括以下聚合物中的至少一种或多种:
(a)具2-24个碳原子的脂肪族羟基丁酸的均聚物、相应的内酯或丙交酯;
(b)第一单体与第二单体的共聚物,其中第一单体为碳原子2-24的脂肪族羟基丁酸、相应的内酯或丙交酯;第二单体为不同于第一单体的碳原子2-24的脂肪族羟基丁酸、相应的内酯或丙交酯,芳香族羟基丁酸,脂肪族或芳香族异氰酸酯;
(c)(a)或(b) 之间的均聚物和共聚物与以下组份中的一种或多种嵌段或嫁接共聚物:
(i) 纤维素或改性纤维素;
(ii) 直链淀粉,支链淀粉,自然或改性淀粉;
(iii) 二醇、聚酯预聚物或以二醇为终端基团的聚合物与下列化合物反应的聚合物:
芳香族或脂肪族双功能异氰酸酯,芳香族或脂肪族双功能epoxydes, 脂肪族二羧酸,二羧酸脂环族酸,芳香酸或芳香酐;
(iv) 聚亚安酯,来自二异氰酸酯和氨基醇的聚酰胺-聚氨酯橡胶,聚酰胺,来自二羧酸和氨基醇的聚酰胺酯,来自氨和乙二醇二酯的聚酯-尿素;
(v) 多羟基聚合物,选自下列:聚乙烯醇,乙烯-乙烯醇共聚物,由多糖全部或部分水解的糊精;
(vi) 聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯吡咯烷酮乙酸乙烯酯共聚物,聚乙基唑啉;
(vii) 离子性聚合物,选自聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯;
(d)以上(a)和(b)中提及的单体或共聚用单体,用选自以下的链添加剂加强得到的聚酯:
异氰酸酯、环氧化物,苯基乙醇和脂肪族碳酸盐;
(e) 以上(a)和(b)中提及的单体或共聚用单体,用选自以下的多功能酸部分交联得到的聚酯:苯偏三酸,均苯四甲酸,聚亚安酯,聚环氧化物;
上述提及的淀粉和合成聚合物的比例为1:9到9:1。
 
六、Michigan State University专利技术:
 
该大学1996年公开的专利US5500465,研究了一种基于未改性的类似淀粉的多糖的生物可降解多组分聚合物材料,包括生物可降解疏水聚酯、未改性淀粉或水含量小于1%的其它类似多糖、增塑剂和其它添加剂混合得到;该混合物在无水条件下制备。聚酯可采用聚ε-己内酯,基于聚乙醇酸和聚L-乳酸的聚合物、共聚物,马来酸酐和丙烯酸聚合物的共聚物,首选聚ε-己内酯,淀粉可来源于大米,玉米,马铃薯,木薯,小麦,燕麦和其混合物,首选玉米;添加少量独特的延伸剂可提高断裂伸长率,特别是在薄膜形成中采用一定量的淀粉;淀粉为不连续相,可以完全或部分增塑;聚酯聚合物为不连续相;首选聚合物具有独特的薄膜形成性能,并具防水、防潮性。
 
七、The University of Nebraska (Lincoln, NE)专利技术
 
该大学1996年公开的专利US5496895,研究了一种生物可降解聚合物,其聚合物链包括来自淀粉的单糖,和来自非生物可降解塑料的碳氢化合物单体,相互之间共价结合,来自淀粉的单糖与碳氢化合物单体的重量比为15-80%。制备方法为:(1)加热、加压下,断裂聚合物;(2)加入氧化剂。
 
八、Parke, Davis & Company (Morris Plains, NJ)专利技术:
 
该公司1995年公开的专利US5393804,报道了一种包含淀粉和链烯酚聚合物的生物可降解组分。该组分包含转化淀粉,在5s-60s范围内有8.8%氯化钙粘度;还包括增塑剂,和一选自链烯酚均聚物、共聚物和其化合物的成分,其在组分中的浓度为10-200份/100份干转化淀粉;其中转化淀粉来自天然植物淀粉,主要来源为马铃薯、大米、木薯、玉米、豌豆、黑麦、燕麦、小麦;提及的转化淀粉为酸解流质淀粉,酸解在低于淀粉胶凝点完成;转化淀粉首选酸解玉米淀粉;转化淀粉含10%-95%直链淀粉;链烯酚均聚物可采用聚乙烯醇,平均分子量为大于10000;链烯酚共聚物包含乙烯醇单元和脂肪族链单元。
 
九、The University of Minnesota专利技术:
 
该公司1994年公开的专利US5321064,研究了基于自然和合成聚合物的生物可降解互聚物和组分,是通过带有功能团的合成聚合物与自然可生物降解聚合物如糖类或蛋白质化合物反应混合得到,通过化学反应,合成聚合物和生物可降解自然聚合物之间共价和物理键合,
形成互聚物;其中合成聚合物的功能团至少具有以下功能团中的一种:羧基、羟基、环氧、酐类、一烷基胺类、二烷基胺类、三烷基胺类、卤化烷基、唑啉、异氰酸盐、硝基、卤化酰基、烷氧基、硫醇、酯、醚、聚氨酯橡胶、碳二亚胺和尿素;糖类化合物选自单糖、二糖、低聚糖、多聚糖、或其混合物;其中单糖可选自果糖、葡萄糖、蔗糖及其衍生物或其混合物;二糖选自蔗糖、乳糖、麦芽糖及其衍生物或其混合物;多聚糖采用淀粉或纤维素,更具体地讲,多聚糖可采用胶状淀粉,非胶状淀粉,替代淀粉,化学修饰淀粉,交联淀粉和非修饰淀粉;该方法得到的生物可降解互聚物组分可用于制造各种产品。
 
 
参考文献:
8.stioli,Catia,Bellotti,Vittorio,Lombi,Roberto,Nicolini,Matteo;Biodegradable polymeric composition;US5874486
9.stioli,Catia,Bellotti,Vittorio,Montino,Alessandro,Tredici,Gianfranco,Lombi,Roberto,Ponti,Roberto;Biodegradable polymeric compositions based on starch and thermoplastic polymers;US5412005
10.Krishnan,Mohan,Narayan,Ramani;Biodegradable multi-component polymeric materials based on unmodified starch-like polysaccharides;US5500465
11.Chinnaswamy,Rangaswamy,Hanna,Milford A.;Biodegradable polymers ;US5496895
12.George,Eric,Park,Eddie,Altieri,Paul A.,Paul,Charles W.;Biodegradable compositions comprising starch and alkenol polymers;US5393804
13.Vaidya,Utpal R.,Bhattacharya,Mrinal;Compositions of biodegradable natural and synthetic polymers ;US5321064
 
 
 

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卷:42
期:5
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