一種高強度生物降解塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及塑料技術領域，具體涉及一種高強度生物降解塑料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業的發展，塑料在生活中得到了廣泛的應用，但是隨之帶來大量固體廢棄物，尤其是一次性塑料制品如塑料包裝袋、購物袋、塑料餐盒和地膜等各類生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物。由于廢舊塑料難以自然降解的特性，和有害的處理方法，產生的塑料廢棄物留在水體、土地中，形成“白色污染”，使環境惡化，進而威脅人類的生存，成為世界的公害。
[0003]為解決塑料廢棄物帶來的污染問題，可降解塑料成為研宄開發的熱點。生物降解塑料是在自然環境下通過微生物的生命活動能很快降解的高分子材料。由于生物降解塑料具有良好的降解性，有助于緩解日益嚴重的塑料垃圾問題，避免對環境產生的污染，帶來極高的社會效益和經濟效益，市場前景十分廣闊。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種高強度生物降解塑料，降解率高，降解速度快，具有良好的柔韌性，環保無害。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種高強度生物降解塑料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得:
聚乙烯10-15，木薯淀粉25-35，黃豆粉3-5，魚粉2_4，蘆葦秸桿5_10，海泡石纖維3_5，重晶石粉3-5，蔗糖1-2，辛烯基琥珀酸淀粉鈉1-2，茶籽油3-5，硅烷偶聯劑KH-550 1_2，鈦酸酯偶聯劑TMC-201 0.5-1，復合助劑10-15 ；
其中復合助劑由下列重量份的原料制成:
環氧大豆油30-40，羊毛脂3-5，油酸酰胺2-4，液體石蠟2_4，蜂蠟1_2，棕櫚酸異丙酯0.5-1，單硬脂酸甘油酯0.1-0.2，聚山梨酯-80 0.1-0.2 ；
其中復合助劑的制備方法是:
先將環氧大豆油與羊毛脂、液體石蠟和棕櫚酸異丙酯混合，先常溫下高速混合20-30min，再加入單硬脂酸甘油酯和聚山梨酯-80于80-90 °C U000-1200r/min攪拌5-10min，最后加入油酸酰胺和蜂錯于同樣溫度下400_600r/min攪拌l_2h，冷卻后即得。
[0006]一種高強度生物降解塑料的制備方法，其包括以下步驟:
(1)將木薯淀粉、黃豆粉、魚粉和蔗糖混合后按固液重量比2:1-1:1加入水，60-80°C攪拌2-4h后干燥，再與蘆葦秸桿、重晶石粉和海泡石纖維混合，研磨均勻后過100-200目篩，先于100-120°C處理0.5-lh，再加入硅烷偶聯劑KH-550、鈦酸酯偶聯劑TMC-201和茶籽油同樣溫度下 1000-1500r/min 攪拌 20_30min ；
(2)將聚乙烯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉與復合助劑混合后先于120-140°C、200-400r/min條件下攪拌20-30min，再加入(I)中得到的混合物料于140_160°C、600_800r/min條件下攪拌 0.5-lh ；
(3)將步驟(2)得到的混合物料加入雙螺桿擠出機，在140-160°C條件下擠出造粒，即得。
[0007]本發明的優點是:
本發明通過對各原料和配比進行選擇與改進，使得到的產品具有優異的機械、力學性能，實用性強，應用范圍廣泛；材料相容性強，降解性能好，協同性高，降解率高，降解速度快，具有良好的柔韌性，生產工藝簡單，能有效減少白色污染，具有較高的環境效益和經濟效益。
【具體實施方式】
[0008]本發明非限定實施例如下:
一種高強度生物降解塑料，由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
聚乙烯12，木薯淀粉30，黃豆粉4，魚粉34，蘆葦秸桿8，海泡石纖維4，重晶石粉4，蔗糖1.5，辛烯基琥珀酸淀粉鈉1.5，茶籽油4，硅烷偶聯劑KH-550 1.5，鈦酸酯偶聯劑TMC-2010.8，復合助劑12 ；
其中，復合助劑由下列重量(kg)的原料制成:
環氧大豆油35，羊毛脂4，油酸酰胺3，液體石蠟3，蜂蠟1.5，棕櫚酸異丙酯0.8，單硬脂酸甘油酯0.15，聚山梨酯-80 0.15 ；
復合助劑的制備方法:
先將環氧大豆油與羊毛脂、液體石蠟和棕櫚酸異丙酯混合，先常溫下高速混合30min，再加入單硬脂酸甘油醋和聚山梨醋-80于90°C、1000r/min攪拌5min，最后加入油酸酰胺和蜂蠟于同樣溫度下600r/min攪拌2h，冷卻后即得。
[0009]高強度生物降解塑料的制備方法包括以下步驟:
(1)將木薯淀粉、黃豆粉、魚粉和蔗糖混合后按固液重量比1:1加入水，80°C攪拌2h后干燥，再與蘆葦秸桿、重晶石粉和海泡石纖維混合，研磨均勻后過200目篩，先于120°C處理Ih,再加入硅烷偶聯劑KH-550、鈦酸酯偶聯劑TMC-201和茶籽油同樣溫度下1500r/min攪拌30min ；
(2)將聚乙烯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉與復合助劑混合后先于140°C、400r/min條件下攪拌20min，再加入(I)中得到的混合物料于160°C、800r/min條件下攪拌0.5h ；
(3)將步驟(2)得到的混合物料加入雙螺桿擠出機，在140-160°C條件下擠出造粒，即得。
[0010]參照GB/T1040-2006對上述得到的塑料進行拉伸性能測試，測得拉伸強度25.6MPa ;材料30d生物降解率彡20%。
【主權項】
1.一種高強度生物降解塑料，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 聚乙烯10-15，木薯淀粉25-35，黃豆粉3-5，魚粉2_4，蘆葦秸桿5_10，海泡石纖維3_5，重晶石粉3-5，蔗糖1-2，辛烯基琥珀酸淀粉鈉1-2，茶籽油3-5，硅烷偶聯劑KH-550 1_2，鈦酸酯偶聯劑TMC-201 0.5-1，復合助劑10-15 ； 所述復合助劑由下列重量份的原料制成: 環氧大豆油30-40，羊毛脂3-5，油酸酰胺2-4，液體石蠟2_4，蜂蠟1_2，棕櫚酸異丙酯0.5-1，單硬脂酸甘油酯0.1-0.2，聚山梨酯-80 0.1-0.2 ； 所述復合助劑的制備方法是: 先將環氧大豆油與羊毛脂、液體石蠟和棕櫚酸異丙酯混合，先常溫下高速混合20-30min，再加入單硬脂酸甘油酯和聚山梨酯-80于80-90 °C U000-1200r/min攪拌5-10min，最后加入油酸酰胺和蜂錯于同樣溫度下400_600r/min攪拌l_2h，冷卻后即得。
2.根據權利要求1所述的一種高強度生物降解塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將木薯淀粉、黃豆粉、魚粉和蔗糖混合后按固液重量比2:1-1:1加入水，60-80°C攪拌2-4h后干燥，再與蘆葦秸桿、重晶石粉和海泡石纖維混合，研磨均勻后過100-200目篩，先于100-120°C處理0.5-lh，再加入硅烷偶聯劑KH-550、鈦酸酯偶聯劑TMC-201和茶籽油同樣溫度下 1000-1500r/min 攪拌 20_30min ； (2)將聚乙烯、辛烯基琥珀酸淀粉鈉與復合助劑混合后先于120-140°C、200-400r/min條件下攪拌20-30min，再加入(I)中得到的混合物料于140_160°C、600_800r/min條件下攪拌 0.5-lh ； (3)將步驟(2)得到的混合物料加入雙螺桿擠出機，在140-160°C條件下擠出造粒，即得。
【專利摘要】本發明公開了一種高強度生物降解塑料，其特征是由下述重量份的原料制得：聚乙烯10-15，木薯淀粉25-35，黃豆粉3-5，魚粉2-4，蘆葦秸稈5-10，海泡石纖維3-5，重晶石粉3-5，蔗糖1-2，辛烯基琥珀酸淀粉鈉1-2，茶籽油3-5，硅烷偶聯劑KH-550 1-2，鈦酸酯偶聯劑TMC-201 0.5-1，復合助劑10-15。本發明的生物降解塑料具有優異的機械、力學性能，降解率高，降解速度快，能有效減少白色污染，實用性強，應用范圍廣泛，具有較高的環境效益和經濟效益。
【IPC分類】C08L3-06, C08L3-02, C08K7-10, C08K5-103, C08L23-06, C08L91-06, C08K5-1515, C08K5-20, C08L89-00, C08K13-06, C08K5-101, C08K9-06
【公開號】CN104744734
【申請號】CN201510168901
【發明人】王貴東, 宋睿
【申請人】合肥環照高分子材料廠
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月10日