CN103483624A - 一种生物可降解塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物可降解塑料及其制备方法，属于塑料加工技术领域，其中各组分的重量份为甲壳素16~21份、氟硅酸钠2~5份、明胶2~5份、碳酸钙1~3份、丙三醇1~3份、超细化淀粉18~22份、甘油1~3份、硬脂酸0.4~0.7份、油酸0.4~0.7份、低密度聚乙烯15~20份、高密度聚乙烯15~20份、乙酰基丙酮锰0.4~0.7份，其制备方法是将容器升温到75~85℃，把上述原料按比例放入容器中在0.5~0.8h升高到125~130℃，并保持此温度搅拌并反应1.5~1.8h，用盐酸将反应液pH调节到5.8~6.5，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料；与市面上同类型产品相比，该塑料具有生产价格较低、降解速度较快、无毒、对环境无污染等优点。

Description

一种生物可降解塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种塑料，具体涉及一种生物可降解塑料及其制备方法，属于塑料加工技术领域。

背景技术

半个多世纪以来，随着塑料工业技术的迅速发展，当前世界塑料总产量已超过1.7×108t其用途已渗透到工业、农业以及人民生活的各个领域并与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱材料。但塑料大量使用后随之也带来了大量的固体废弃物，尤其是一次性使用塑料制品如食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等的广泛使用，使大量的固体废弃物留在公共场所和海洋中，或残留在耕地的土层中，严重污染人类的生存环境，成为世界性的公害。有资料表明，城市固体废弃物中塑料的质量分数已达10%以上，体积分数则在30%左右，而其中大部分是一次性塑料包装及日用品废弃物，它们对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会极大的关注。因此，解决这个问题已成为环境保护方面的当务之急。

一般塑料自身降解速度是非常缓慢的，通常认为需要200~400年。为了解决这个问题，工业发达国家采用过掩埋、焚烧和回收利用等方法来处理废弃塑料，但是，这几种方法都存在无法克服的缺陷。进行填埋处理时占地多，且使填埋地不稳定;又因其发出热量大，当进行焚烧处理时，易损坏焚烧炉，并排出二恶英，有时还可能排放出有害气体;而对于回收利用，往往难以收集或即使强制收集进行回收利用，经济效益甚差甚至无经济效益。

降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下，能降解成对环境无害的物质的塑料。因此，它也被称为环境降解塑料，也将是21世纪应用极其广泛的一类“功能聚合材料”。21世纪是保护地球环境的时代，是资源、能源更趋紧张的年代，为治理那些量大、分散、脏乱、难以收集或即使强制收集进行回收利用，经济效益甚差或无效益的一次性塑料废弃物不仅对生态环境造成的污染，同时也是对资源、能源一种极大的浪费。降解塑料能减少白色污染，有显著的经济效益和社会效益，为此高效的降解塑料的研究开发已成为塑料工业界、包装工业界以及环保界的重要发展战略，而且成为全球瞩目的研究开发热点。同时随着人们对这类材料的认识，以及环保意识的不断提高，此类材料将有极其广阔的前景。201210404923.4公开了一种可降解塑料及其制备方法，塑料是由超细化淀粉、超细化植物粉、合成降解树脂、合成树脂、增塑剂、助氧化剂、增容剂、润滑剂、光敏剂、热敏剂、降解控制剂组成，具有降解彻底，降解速度快的特点，但是由于超细化淀粉、超细化植物粉的比例较大，制作成本相对较大，且成品的稳定性较差。同时，现今市场存在着同类型生物降解塑料价格较高，生物降解效用较低的问题，因此，本发明开发一种成本实惠、降解效用高的生物可降解塑料，改善现有产品和技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物可降解塑料及其制备方法，与市面上同类型产品相比，该塑料具有生产价格较低、降解速度较快、无毒、对环境无污染等优点。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素16~21份、氟硅酸钠2~5份、明胶2~5份、碳酸钙1~3份、丙三醇1~3份、超细化淀粉18~22份、甘油1~3份、硬脂酸0.4~0.7份、油酸0.4~0.7份、低密度聚乙烯15~20份、高密度聚乙烯15~20份、乙酰基丙酮锰0.4~0.7份。

一种生物可降解塑料的制备方法，包括如下步骤：

将容器升温到75~85℃，把上述原料按比例放入容器中在0.5~0.8h升高到125~130℃，并保持此温度搅拌并反应1.5~1.8h，用盐酸将反应液pH调节到5.8~6.5，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

本发明的有益效果是：

本发明以天然高分子淀粉、甲壳素等为原料制成的塑料袋原料简单， 降解效能好，对环境无污染；本发明提供的一种生物可降解塑料的制备方法，该方法能保证塑料的耐水性，经过实验测试，塑料在10天内的平均降解度为2.3%，表明塑料具有生物可降解性，但也保证了在一定时期内塑料的性能不会明显下降，满足了使用要求，且制作成本低，有利于工业上大规模生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素21份、氟硅酸钠5份、明胶5份、碳酸钙3份、丙三醇3份、超细化淀粉19份、甘油2份、硬脂酸0.7份、油酸0.7份、低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、乙酰基丙酮锰0.6份。

其制备方法包括如下步骤：

将容器升温到83℃，把上述原料按比例放入容器中在0.8h升高到128℃，并保持此温度搅拌并反应1.8h，用盐酸将反应液pH调节到6.5，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

实施例2

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素20份、氟硅酸钠5份、明胶5份、碳酸钙3份、丙三醇3份、超细化淀粉20份、甘油2份、硬脂酸0.7份、油酸0.7份、低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、乙酰基丙酮锰0.6份。

其制备方法包括如下步骤：

将容器升温到85℃，把上述原料按比例放入容器中在0.8h升高到130℃，并保持此温度搅拌并反应1.8h，用盐酸将反应液pH调节到6.5，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

实施例3

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素20份、氟硅酸钠5份、明胶5份、碳酸钙3份、丙三醇3份、超细化淀粉20份、甘油2份、硬脂酸0.6份、油酸0.7份、低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、乙酰基丙酮锰0.7份。

其制备方法包括如下步骤：

将容器升温到85℃，把上述原料按比例放入容器中在0.8h升高到130℃，并保持此温度搅拌并反应1.7h，用盐酸将反应液pH调节到5.9，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

实施例4

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素21份、氟硅酸钠5份、明胶5份、碳酸钙3份、丙三醇3份、超细化淀粉19份、甘油2份、硬脂酸0.6份、油酸0.7份、低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、乙酰基丙酮锰0.7份。

其制备方法包括如下步骤：

将容器升温到78℃，把上述原料按比例放入容器中在0.8h升高到126℃，并保持此温度搅拌并反应1.7h，用盐酸将反应液pH调节到5.9，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

实施例5

一种生物可降解塑料，各组分的重量份为：

甲壳素19份、氟硅酸钠5份、明胶5份、碳酸钙3份、丙三醇3份、超细化淀粉21份、甘油2份、硬脂酸0.6份、油酸0.7份、低密度聚乙烯20份、高密度聚乙烯20份、乙酰基丙酮锰0.7份。

其制备方法包括如下步骤：

将容器升温到78℃，把上述原料按比例放入容器中在0.6h升高到129℃，并保持此温度搅拌并反应1.6h，用盐酸将反应液pH调节到5.9，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。

Claims (4)

1.一种生物可降解塑料，其特征在于：各组分的重量份为：

甲壳素16~21份、氟硅酸钠2~5份、明胶2~5份、碳酸钙1~3份、丙三醇1~3份、超细化淀粉、甘油1~3份、硬脂酸0.4~0.7份、油酸0.4~0.7份、低密度聚乙烯15~20份、高密度聚乙烯15~20份、乙酰基丙酮锰0.4~0.7份。

2.根据权利要求1所述的一种生物可降解塑料，其特征在于：所述的超细化淀粉的重量份为18~22份。

3.根据权利要求1所述的一种生物可降解塑料，其特征在于：所述超细化淀粉的粒度在2~2.8μm。

4.一种生物可降解塑料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将容器升温到75~85℃，把上述原料按比例放入容器中在0.5~0.8h升高到125~130℃，并保持此温度搅拌并反应1.5~1.8h，用盐酸将反应液pH调节到5.8~6.5，得到分散均匀的溶液；将溶液浇注到预热的模具中发泡成型，热化处理脱模取下得到生物可降解塑料。