本發(fā)明涉及塑料材料，具體為一種可降解藥用塑料瓶及其制備方法。

背景技術：

1、在藥品包裝領域，塑料瓶因其輕質、耐用、便于加工和運輸?shù)奶匦远粡V泛應用。隨著全球環(huán)保意識的普遍提高，使用可降解材料已成為包裝行業(yè)的重要趨勢。然而，現(xiàn)有的藥用塑料瓶在材料選擇上大多未能順應這一趨勢，仍大量采用非降解材料，不僅限制了藥用塑料瓶在環(huán)保方面的表現(xiàn)，也限制了其在未來市場中的競爭力。

2、在中國發(fā)明專利cn111216338b中，詳細闡述了一種藥用塑料瓶的加工方法，該方法不僅關注塑料瓶的生產(chǎn)效率和成本控制，還通過技術創(chuàng)新提升了塑料瓶的適用范圍和靈活性。然而，盡管藥用塑料瓶在保護藥品免受外界環(huán)境干擾、確保藥品穩(wěn)定性和延長藥品保質期方面發(fā)揮了重要作用，現(xiàn)有的藥用塑料瓶仍存在一些顯著的問題，如傳統(tǒng)的藥用塑料瓶主要由聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp）或pet等非降解材料制成，這類塑料瓶在廢棄后難以自然分解，對環(huán)境造成長期污染；現(xiàn)有的可降解材料，存在力學性能缺陷，導致無法應用于藥用塑料瓶中。

技術實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術問題

2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種可降解藥用塑料瓶及其制備方法，解決了現(xiàn)有藥用塑料瓶難以降解的問題。

3、（二）技術方案

4、為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本技術提供一種可降解藥用塑料瓶及其制備方法，采用如下的技術方案：

5、第一方面，本發(fā)明提供一種可降解藥用塑料瓶，原料組分包括聚乳酸、可生物降解彈性體、復配增塑劑、成核劑、光敏劑，其中，聚乳酸、可生物降解彈性體、復配增塑劑、成核劑、光敏劑的質量比100：（15～20）：（2～4）：（2～4）：（1～3）；

6、所述可生物降解彈性體為聚羥基丁酸酯、聚己內酯、聚丁二酸丁二醇酯等重量比混合得到；所述復配增塑劑由生物基多元羧酸增塑劑、纖維素接枝聚己內酯衍生物、改性蓖麻油、乙酰檸檬酸三丁酯混合得到；所述成核劑為聚乳酸立構復合物、tmc-200中的一種；所述光敏劑為改性二氧化鈦；

7、將各原料組分混合均勻后加入雙螺桿擠出機，經(jīng)過熔融共混吹塑成型制備得到可降解藥用塑料瓶。

8、優(yōu)選的，所述聚乳酸為聚l-乳酸和聚d-乳酸的混合物，所述聚乳酸的玻璃化轉變溫度為60℃，熔點為180℃，拉伸強度為50~65mpa，彈性模量為2000~3500mpa，延伸長率為6%～10%，相對密度為1.24g/cm3。

9、優(yōu)選的，所述聚乳酸的玻璃化轉變溫度為60℃，熔點為180℃，拉伸強度為50~65mpa，彈性模量為2000~3500mpa，彎曲強度在100mpa左右，同時彎曲模量為3000~4000mpa，相對密度為1.24g/cm3

10、優(yōu)選的，所述改性二氧化鈦的獲取方式為：

11、步驟s11、稱量一定數(shù)量的松散干燥木棉，并將其在室溫下浸泡進tbot的無水乙醇溶液，靜置24h，之后將其取出并放在空氣中水解2h；

12、步驟s12、水解完成后，將木棉置于干燥爐中并在50℃下干燥、煅燒，收集管狀tio2備用；

13、步驟s13、在磁力攪拌下，在50ml含0.5gpvp的水溶液中加入0.1gagno3，攪拌30min后，將200mg管狀tio2，分散在溶液中，再次攪拌30min后，向溶液中緩慢滴加5ml0.1molnahpo4，超聲攪拌后靜置4h；

14、步驟s14、離心收集沉淀物，用去離子水和無水乙醇洗滌兩次，然后將樣品放入干燥箱中，在50℃下干燥6h，得到1:2的ag3po4/tio2復合材料；

15、步驟s15、通過硅烷偶聯(lián)劑對收集的ag3po4/tio2復合材料進行表面改性，提高ag3po4/tio2復合材料的穩(wěn)定性，改善其光吸收性能和光催化活性；

16、步驟s16、在60℃的干燥箱中干燥24h，為了提高ag3po4/tio2復合材料納米顆粒的結晶度，將ag3po4/tio2復合材料在馬弗爐中于350℃退火2h，得到改性二氧化鈦。

17、解釋說明，ag3po4與二氧化鈦組合能夠有效提高塑料瓶的光吸收性能，加速降解速度；經(jīng)過超聲攪拌，管狀二氧化鈦破碎成瓦片狀，與ag3po4混合后依舊有較大的表面積；ag3po4含量過多時候，因為覆蓋二氧化鈦的活性點，導致降解速度變慢，與其他原料混合后，ag3po4顆粒作為“填充物”，能夠增加塑料的密度和硬度，提高抗沖擊性和耐磨性，同時與塑料分子鏈的相互作用形成物理交聯(lián)點，進一步增強力學性能和硬度。

18、優(yōu)選的，按照質量分數(shù)計，所述復配增塑劑通過將生物基多元羧酸增塑劑、纖維素接枝聚己內酯衍生物、改性蓖麻油、乙酰檸檬酸三丁酯按照的2:2:1:1比例混合得到。

19、優(yōu)選的，所述生物基多元羧酸增塑劑的獲取方式為：以來源于生物質的甘油和丁二酸酐為原料，通過酯化反應合成了生物基多元羧酸，再與疏水性環(huán)氧大豆油進行開環(huán)反應，通過控制不同羧基/環(huán)氧當量比（r=0.4）反應制備得到含有柔性長碳鏈的大分子量的生物基多元羧酸增塑劑，所述生物基多元羧酸增塑劑具有可降解性，且與pla的相容性好。

20、優(yōu)選的，所述疏水性環(huán)氧大豆油的獲取方式為：利用疏水性醇類溶劑對環(huán)氧大豆油中不同極性組分的溶解度差異，通過溶劑萃取的方法將親水性組分去除，得到疏水性環(huán)氧大豆油；所述疏水性醇類溶劑為叔丁醇、異丁醇、正戊醇、仲戊醇和正己醇中的一種。

21、優(yōu)選的，所述纖維素接枝聚己內酯衍生物的獲取方式為：將微晶纖維素、二甲基亞砜和有機堿dbu（1，8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯）一起加入高壓反應釜中，通co2置換后，在穩(wěn)定狀態(tài)下反應一定時間，得到澄清透明的纖維素均相溶液，利用有機堿dbu作為有機催化劑，使纖維素羥基作為引發(fā)劑與?-己內酯開環(huán)反應聚合，從而合成纖維素接枝聚己內酯衍生物。

22、優(yōu)選的，所述改性蓖麻油的獲取方式為：癸二酸與蓖麻油先在燒瓶中進行酯化反應，羧基與羥基主體比例為1:1.5，得到改性蓖麻油。

23、優(yōu)選的，通過設置原料組分中的光敏劑梯度或表面接觸面積，控制降解速率；隨著光照可降解藥用塑料瓶瓶身逐漸變棕，因為硝酸銀在紫外線或在日光照射下變?yōu)樽厣?/p>

24、解釋說明，通過將表面設計第一層為微孔結構，增加光敏劑與光照的接觸面積；通過增加光敏劑的用量，增加降解速度。

25、第二方面，本發(fā)明提供一種可降解藥用塑料瓶的制備方法，包括以下步驟：

26、步驟一、按聚乳酸、可生物降解彈性體、復配增塑劑、成核劑、光敏劑的質量比100：（15～20）：（2～4）：（2～4）：（1～3）稱取原料組分；

27、步驟二、采用高速混合機對原料組分進行充分混合，得到樹脂混合料；

28、步驟三、在100～400℃的條件下將樹脂混合料熔融，經(jīng)過擠壓成型后得到復合樹脂材料；

29、步驟四、在190～215℃對組合樹脂材料進行吹塑成型，得到可降解藥用塑料瓶。

30、（三）有益效果

31、本發(fā)明提供了一種可降解藥用塑料瓶及其制備方法，具備以下有益效果：

32、（1）本發(fā)明提供的可降解藥用塑料瓶，通過將可生物降解彈性體、復配增塑劑、成核劑、光敏劑與聚乳酸混合，加入雙螺桿擠出機中，熔融共混后擠出造粒，得到改性聚乳酸可降解復合材料，增強了聚乳酸的機械性能、結晶性能，降低水蒸氣透過性，且提高了聚乳酸的韌性；通過在二氧化鈦上負載有ag3po4，拓寬改性聚乳酸可降解復合材料的光譜響應范圍，提高光吸收能力，減少了電子-空穴對的復合幾率，提高了光催化效率；同時，ag3po4是一種具有抗菌性能的物質，應用于藥用塑料瓶能夠減少細菌的生長和繁殖，從而保持藥品的清潔和衛(wèi)生，有效的解決現(xiàn)有技術中塑料瓶在物理性能、光催化效率和抗菌性能不足的問題。

33、（2）本發(fā)明提供的可降解藥用塑料瓶，通過設置原料組分中的光敏劑梯度或表面接觸面積，控制降解速率；隨著光照可降解藥用塑料瓶瓶身逐漸變棕，有助于控制塑料瓶的降解速度，并指示塑料瓶的降解速度。

34、（3）本發(fā)明提供的可降解藥用塑料瓶，復配增塑劑提升了拉伸性能、柔韌性和斷裂強度。其中，生物基多元羧酸增塑劑降低聚乳酸的玻璃化轉變溫度，纖維素接枝聚己內酯衍生物增強聚乳酸的相容性，改性蓖麻油提高聚乳酸的柔韌性和抗沖擊性能，各組分共同作用，顯著提升了聚乳酸的柔韌性和多項力學性能。