專利名稱：一種生物質降解材料的制備方法及磁粉導管的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物降解材料及其制品，具體涉及采用聚丁二酸丁二醇酯為主料的一 種可降解材料的制造方法，以及采用該材料制備的磁粉導管。
背景技術：
磁粉檢測是用于檢測鐵磁性材料(包括鐵、鎳、鉆等)表面上或近表面的裂紋以及 其它缺陷。近年來，磁粉檢測已發展成為無損檢測5大常規技術之一，被廣泛地應用于壓力 容器及鍋爐制造、化工、電力、造船、航空和宇航工業等部門重要承力結構及零部件的表面 及近表面質量檢驗。磁粉檢測的原理是，當工件被磁化后，如果表面或近表面存在裂紋、冷隔等缺陷， 便會在該處形成一漏磁場。施加磁粉后，漏磁場將吸引磁粉，而形成缺陷顯示。由于磁粉檢測顯示缺陷直觀，靈敏度高，檢查速度快且成本低廉，因而被廣泛用于 磁性材料表面和近表面缺陷的檢測，目前已經廣泛地應用于板材、型材、管材、鍛造毛坯等 原材料和半成品的檢查，也可用于鋼鍛件、鑄鋼件加工過程中的工序間檢查和終加工檢查， 還可以用于飛機、火車、拖拉機等運輸工具的維修和大修，以及壓力容器、石油儲罐、鍋爐等 重要設備和機械。磁粉檢測存在著如下優點(a)顯示直觀。由于磁粉直接附著在缺陷位置上形成磁痕，能直觀地顯示缺陷的形 狀、位置、大小。(b)檢測靈敏度高。可檢測的最小缺陷寬度可達0 1 μ m，能發現深度為10 μ m的
微裂紋。(C)適應性好。不受工件大小和幾何形狀的限制，可使用多種磁化方法對工件的各 個部位進行檢測；可采用不同的檢測設備，以適應各種環境現場作業的需要。(d)檢測效率高、成本低。磁粉檢測設備結構簡單，操作方便，檢測速度快且費用低 廉
MTv ο磁粉導管作為磁粉檢測工具中配套使用的產品，市場需求量和消耗量較大，具不 完全統計目前全世界每年使用的塑料磁粉導管就在1萬噸以上，而傳統的塑料磁粉導管主 要以聚丙烯(PP)為原料，其使用后無法降解；隨著社會關注白色污染和人民環境意識的 提高，在不遠的將來，以傳統塑料制成的磁粉導管將受到世界各國普遍的限制，一種便于生 產，材料來源廣泛，使用后便于分解而不污染環境，且性能上接近于塑料的導管替代產品將 成為以后發展的主流。利用生物質材料代替部分生產塑料制品的塑料原料，已在世界各國廣泛運用，用 生物質材料生產的一次性用品的設備和工藝技術近幾年得到長足的發展，使得利用成熟設 備生產生物質聚丁二酸丁二醇酯磁粉導管成為可能，再加上近幾年世界各國對白色污染問 題的進一步重視，傳統塑料制品發展空間將受到限制，替代或部分替代塑料的生物質制品 的發展得到進一步的拓展空間。
本發明即重點研究采用新的生物質降解材料，完全代替傳統聚丙烯(PP)原料制 成磁粉導管，以徹底解決其所存在的環境污染問題。
發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術上的上述不足，提供一種生物質降解材料的制 備方法，以替代現有無法降解的各種塑料；本發明的目的還在于，提供一種采用上述生物質降解材料制備磁粉導管的方法， 以提高磁粉導管的制造效率，并能制造出各種符合所需形狀、長度和切口的磁粉導管；本發明還提供了一種采用上述方法制造的可降解的生物質材料的磁粉導管，其具 有膠質表層，在水中不會溶化，而在任何環境下均可以完全分解，不產生任何影響環境的殘 留物。本發明實現上述目的所提供的技術方案是一種生物質降解材料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟1)制備原料根據重量百分比，稱取如下原料組分主料聚丁二酸丁二醇酯40 60，改性料聚乳酸40 60，填充劑碳酸鈣母料0. 1 20 ；2)組分混合首先將上述組分制備為100 300目的粉體，并干燥處理；稱取總量1/3的聚丁二酸丁二醇酯，加入全部的聚乳酸，攪拌混合；然后將其余聚丁二酸丁二醇酯和全部的碳酸鈣母料，逐漸加入并攪拌混合，直至 完全加完，使各粉體成分均勻混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)將改性聚丁二酸丁二醇酯混合料低溫條件下，抽真空、靜置2小時以上，備用。進一步的，所述步驟1)中各組分重量百分比為主料聚丁二酸丁二醇酯40 50， 改性料聚乳酸40 50，填充劑碳酸鈣母料1 10。所述步驟幻中的攪拌過程均在低溫、真空條件下進行。所述的聚丁二酸丁二醇酯為丁二酸和丁二醇經縮合聚合合成而得到，或者通過生 物資源發酵而得到。一種采用前述生物質降解材料制備磁粉導管的方法，其特征在于，其包括以下步 驟4)準備一磁粉導管擠出主機，及與該主機配套使用的圓形模頭；5)將步驟幻制備的改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入擠出主機，該主機將混合 料進行熱塑加溫，并在高溫高壓下通過圓形模頭后擠出，冷卻成型制得連續的圓形中空體 磁粉導管，使所述聚乳酸在所述磁粉導管的內外側表面上形成一致密的不溶于水的膠質表層。6)準備一彎頭成型機，將連續磁粉導管的管體進行彎頭壓痕工藝處理，制得中部 可彎折的磁粉導管；7)準備一切機，將制得的連續的直線型磁粉導管，裁切成多數個預定長度的磁粉 導管段，通過調整裁刀位置及拉取管體的速率來調整裁切管體的預定長度；8)準備一斜切刀具并置于切機上，將連續磁粉導管的管體的切斷部位進行斜角切割工藝處理，制得一端或兩端為斜切口的磁粉導管。9)準備一勺成型機，將連續磁粉導管的管體的切斷部位進行勺型壓痕工藝處理， 制得一端或兩端為勺形的磁粉導管。一種采用前述方法制備的磁粉導管，其特征在于，其為一中空的圓形管狀，其由生 物質降解材料組成，且其內外側表面均具有一致密的不溶于水的膠質表層。所述的磁粉導管，其橫截面為正圓形或橢圓形；其一端或兩端為平齊或斜切的斷 面，或呈勺形；其中部設有可使磁粉導管彎折的折痕。本發明提供的方法，以生物質可分解性天然高分子丁二酸丁二醇酯(PBQ為主要 成分，添加聚乳酸(PLA)為改性劑，添加碳酸鈣為填充劑，利用多元醇類結構上具有脂肪族 長鏈及醇類功能基提高制成品的耐沖擊性及柔韌性。本發明改變了傳統塑料磁粉導管產生白色污染的社會環境問題，改變了以聚乳酸 (PLA)為主要配方材料生產的磁粉導管存在的缺陷而提供一種改進配方的生物質降解磁粉 導管，并使用碳酸鈣填充的方式降低了產品的原料消耗，有利于社會降低對傳統能源的消 耗。由于丁二酸丁二醇酯(PBQ和聚乳酸(PLA)聚合體都能夠被自然的掩埋環境中被微生 物質分解成二氧化碳及水，有利于社會對環境的保護。聚丁二酸丁 二醇酯(Poly butlenesuccinata PBS)和聚乳酸 Poly Iacticacid(PLA)均為具有生物質可分解性高分子材料，其來源既可以從植物纖維中的葡 萄糖發酵成乳酸，再經聚合而成，常用的植物纖維來源主要為植物的莖桿，也可以從石化材 料上提煉出來，來源極為廣泛。而作為只要材料的聚丁二酸丁二醇酯價格相對較低，力學性能優異，耐熱性能好， 熱變形溫度接近100°c，是目前國內外在生物質降解塑料中應用最成熟的降解塑料，其本身 無嗅無味，易被自然界的多種微生物質或動植物體內的酶分解、代謝，最終分解為二氧化碳 和水，是典型的可完全生物質降解的聚合物材料，具有良好的生物質相容性和生物質可吸 收性；目前，市場上生物質降解磁粉導管主要以聚乳酸(PLA)為主要配方材料制成，但 由于聚乳酸(PLA)材料的高分解性和低熔點性能，其產品會在100天后就開始自然分解，磁 粉導管成品在沒有使用前的包裝內就開始分解破裂，不利于產品的存儲和銷售，而且產品 的熱變形溫度只有59°C，不利于產品在夏季高溫的情況下出口外運。而用聚丁二酸丁二醇酯(PBQ為主要材料的配方有著與傳統塑料更為接近的性 能，在柔韌性和延展性方面完全可以與傳統的塑料相比，所以其性能完全優于用聚乳酸 (PLA)為主要配方材料生產的磁粉導管，有著與聚丙烯塑料磁粉導管完全一致的產品性能， 已經具備實際應用和推廣使用的所有條件，對比數據見表1。表 權利要求
1.一種生物質降解材料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟1)制備原料根據重量百分比，稱取如下原料組分主料聚丁二酸丁二醇酯40 60，改性料聚乳酸40 60，填充劑碳酸鈣母料0. 1 20 ；2)組分混合首先將上述組分制備為100 300目的粉體，并干燥處理；稱取總量1/3的聚丁二酸丁二醇酯，加入全部的聚乳酸，攪拌混合；然后將其余聚丁二酸丁二醇酯和全部的碳酸鈣母料，逐漸加入并攪拌混合，直至完全 加完，使各粉體成分均勻混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)將改性聚丁二酸丁二醇酯混合料低溫條件下，抽真空、靜置2小時以上，備用。
2.根據權利要求1所述的生物質降解材料的制備方法，其特征在于所述步驟1)中各組分重量百分比為主料聚丁二酸丁二醇酯40 50，改性料聚乳酸 40 50，填充劑碳酸鈣母料1 10。
3.根據權利要求1所述的生物質降解材料的制備方法，其特征在于所述步驟幻中的攪拌過程均在低溫、真空條件下進行。
4.根據權利要求1所述的生物質降解材料的制備方法，其特征在于所述的聚丁二酸丁二醇酯為丁二酸和丁二醇經縮合聚合合成而得到，或者通過生物資 源發酵而得到。
5.一種采用權利要求1所述生物質降解材料制備磁粉導管的方法，其特征在于，其包 括以下步驟4)準備一磁粉導管擠出主機，及與該主機配套使用的圓形模頭；5)將步驟幻制備的改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入擠出主機，該主機將混合料進 行熱塑加溫，并在高溫高壓下通過圓形模頭后擠出，冷卻成型制得連續的圓形中空體磁粉 導管，使所述聚乳酸在所述磁粉導管的內外側表面上形成一致密的不溶于水的膠質表層。7)準備一切機，將制得的連續的直線型磁粉導管，裁切成多數個預定長度的磁粉導管 段，通過調整裁刀位置及拉取管體的速率來調整裁切管體的預定長度。
6.根據權利要求5所述生物質降解材料制備磁粉導管的方法，其特征在于，其還包括 以下步驟6)準備一彎頭成型機，將連續磁粉導管的管體進行彎頭壓痕工藝處理，制得中部可彎 折的磁粉導管。
7.根據權利要求6所述生物質降解材料制備磁粉導管的方法，其特征在于，其還包括 以下步驟8)準備一斜切刀具并置于切機上，將連續磁粉導管的管體的切斷部位進行斜角切割工 藝處理，制得一端或兩端為斜切口的磁粉導管。
8.根據權利要求6所述生物質降解材料制備磁粉導管的方法，其特征在于，其還包括 以下步驟9)準備一勺成型機，將連續磁粉導管的管體的切斷部位進行勺型壓痕工藝處理，制得 一端或兩端為勺形的磁粉導管。
9.一種采用權利要求5所述方法制備的磁粉導管，其特征在于，其為一中空的圓形管 狀，其由生物質降解材料組成，且其內外側表面均具有一致密的不溶于水的膠質表層。
10.根據權利要求9所述的磁粉導管，其特征在于，其橫截面為正圓形或橢圓形；其一 端或兩端為平齊或斜切的斷面，或呈勺形；其中部設有可使磁粉導管彎折的折痕。
全文摘要
本發明提供了一種生物質降解材料的制備方法，其包括以下步驟1)制備原料根據重量百分比，稱取如下原料組分主料聚丁二酸丁二醇酯40～60，改性料聚乳酸40～60，填充劑碳酸鈣母料0.1～20；2)組分混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)將改性混合料低溫靜置備用。本發明還公開了一種采用上述材料制備磁粉導管的方法，其包括以下步驟4)準備一磁粉導管擠出主機，及與該主機配套使用的圓形模頭；5)將改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入擠出主機，制得連續的圓形中空體磁粉導管；7)裁切成磁粉導管段。本發明還提供了一種采用上述方法制備的磁粉導管。本發明提供的材料可完全降解，方法科學合理、生產效率高，產品性能好、成本低。
文檔編號C08L67/02GK102140234SQ20101059509
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月20日 優先權日2010年12月20日
發明者孫化海 申請人:東莞市高能磁電技術有限公司