CN103923441A - 一种全分解环保塑料 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全分解环保塑料，其中，按重量份计，包括：塑料基体40~60份；偶联剂4~7份；增韧剂12~15份；生物触媒30~50份；细菌营养剂1~5份。本发明的全分解环保塑料具有生物分解性，在掩埋条件下，可达到快速全分解的目的，燃烧低热量，燃烧过程中不产生有毒物，还可适用于农用作物栽培，可用于改善土地酸化特性，长期使用也不会影响作物生长。

Description

一种全分解环保塑料

技术领域

本发明涉及环保材料领域，尤其涉及一种全分解环保塑料。

背景技术

塑料是人们生活和工业生产中最常见的材料，塑料虽然具有抗腐蚀能力强、不与酸、碱反应、成本低、耐用、防水、质轻等特点，但其存在一个致命的缺点，无法自然降解，塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂，并且塑料在燃烧处理时会产生有毒气体，同时在高温条件下塑料会分解出有毒成分，例如苯等。

如今，塑料已成为人类的头号公敌，人们日常生活和其他活动中产生大量的废弃塑料或制品，例如垃圾袋、包装袋、农膜、提袋等等，还有各种塑料包装物及一次性使用的塑料制品，已成为城市生活垃圾的主要组成部分。

所以，急需一种能够自然分解或者燃烧分解不产生有毒物的塑料制品。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全分解环保塑料，旨在解决现有的塑料制品自然分解时间长、燃烧分解时产生有毒物的问题。

本发明的技术方案如下：

一种全分解环保塑料，其中，按重量份计，包括：

塑料基体         40~60份；

偶联剂         4~7份；

增韧剂         12~15份；

生物触媒       30~50份；

细菌营养剂     1~5份。

所述的全分解环保塑料，其中，所述塑料基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或者聚苯乙烯中的一种或几种混合物。

所述的全分解环保塑料，其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铬络合物或铝酸化合物。

所述的全分解环保塑料，其中，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲（乙）氧基硅烷。

所述的全分解环保塑料，其中，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶或丁苯橡胶中的一种或几种混合物。

所述的全分解环保塑料，其中，所述生物触媒为脂肪酶、蛋白酶或纤维素酶。

所述的全分解环保塑料，其中，所述细菌营养剂包括琼脂、NaCl及蛋白胨。

所述的全分解环保塑料，其中，按重量份计，包括：

塑料基体         50份；

偶联剂           5份；

增韧剂           12份；

生物触媒         40份；

细菌营养剂       2份。

有益效果：本发明的全分解环保塑料具有生物分解性，在掩埋条件下，可达到快速全分解的目的，燃烧低热量，燃烧过程中不产生有毒物，还可适用于农用作物栽培，可用于改善土地酸化特性，长期使用也不会影响作物生长。

附图说明

图1为本发明实施例1至实施例4所制备的全分解环保塑料的平均分解率与传统塑料的分解率的对比图。

具体实施方式

本发明提供一种全分解环保塑料，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提供的一种全分解环保塑料，按重量份计，其包括：

塑料基体         40~60份；

偶联剂         4~7份；

增韧剂         12~15份；

生物触媒       30~50份；

细菌营养剂     1~5份。

其中，塑料基体可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯（PP）或者聚苯乙烯（PS）中的一种或几种混合物。也就是说，本发明可应用在各种塑料类制品中制造出绿色环保塑料制品，例如可用于绿色塑胶工业、医疗、食品、电器包装、农用地膜、餐饮用具、玩具及工艺花卉等各个领域，并且适用于LDPE、PP、EVA、ABS、HDPE、PVC、PS等的吹膜、射出、押出等加工应用，具有分散性、保持拉伸力和延伸特性、可100%燃烧及掩埋分解、无残余的问题，低热量、无环境污染的问题，分解后还可堆肥，可提供给作物肥料，使作物加速生长。

较佳的，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铬络合物或铝酸化合物。其中的铬络合物偶联剂是由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物。硅烷偶联剂，进一步包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲（乙）氧基硅烷。钛酸酯偶联剂包括单烷氧基型偶联剂、单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂、螯合型偶联剂、配位体型偶联剂。

较佳的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶或丁苯橡胶中的一种或几种混合物。增韧剂主要是用来减低脆性、增加韧性，增韧剂中含有活性基团，可与树脂发生化学反应，固化后不完全相容，抗冲击性能得到明显改善。

本发明中的生物触媒为脂肪酶、蛋白酶或纤维素酶。该生物触媒是用作生物分解的催化剂作用，利用掩埋环境中的细菌来降解塑料，较佳的，所述生物触媒为内切葡聚糖酶。

本发明中的细菌营养剂包括琼脂、NaCl及蛋白胨，这些营养成分可以用来提供给细菌较佳的生长环境，使细菌快速繁殖生长，有利于快速分解掩埋中的塑料。

在本发明中，生物降解塑料的原理是：在掩埋环境中，生物触媒作为亲水基，吸引细菌攻击，接触到水分子，细菌滋生，形成一个分解点，水分子浸入分解点，使得塑料分子键膨胀，利于细菌浸入深层，加速分解。而掩埋环境中矿物盐类的氧化还原剂的加入形成酸碱中和的条件，加速破坏分子层，塑料大量分解而崩解成低分子量材料，生物分解反应更快，细菌分解更加快速，而全面分解破坏塑料。

本发明的塑料在使用过程中不分解，丢弃掩膜由于有细菌作用可生物分解。一般来说分解只需耗时：几个月或几年，这取决于塑料所处环境的微生物数量、温度及湿度等因素，同时也取决于塑料本身，例如塑料的厚薄、分子量及加工工艺等，本发明的塑料还可作为农作物肥料，增加肥力，加快作物生长，改善土地酸化特性、长期使用不会影响作物生长。

实施例一

全分解环保塑料，按重量份计，包括：高密度聚乙烯50份；γ-氨丙基三乙氧基硅烷5份；苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体12份；外切葡聚糖酶40份；细菌营养剂2份。

实施例二

全分解环保塑料，按重量份计，包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯40份；γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷7份；氯化聚乙烯15份；蛋白酶50份；细菌营养剂1份。

实施例三

全分解环保塑料，按重量份计，包括：聚丙烯60份；N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷4份；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物14份；脂肪酶30份；细菌营养剂5份。

实施例四

全分解环保塑料，按重量份计，包括：聚苯乙烯50份；N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲（乙）氧基硅烷6份；乙丙橡胶13份；内切葡聚糖酶35份；细菌营养剂4份。

上述各实施例中，每份细菌营养剂包括：0.4份琼脂、0.1份NaCl及0.5份蛋白胨。

通过对上述各实施例的降解率进行分析，各实施例的全分解环保塑料的平均分解率如图1所示，从图可知，本发明的全分解环保塑料分解率相对于传统的塑料制品大幅提高，分解速度快。综上，本发明的全分解环保塑料具有生物分解性，在掩埋条件下，可快速达到完全降解的目的，燃烧低热量，燃烧过程中不产生有毒物，还可适用于农用作物栽培，可用于改善土地酸化特性，长期使用也不会影响作物生长。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种全分解环保塑料，其特征在于，按重量份计，包括：

塑料基体         40~60份；

偶联剂         4~7份；

增韧剂         12~15份；

生物触媒       30~50份；

细菌营养剂     1~5份。

2.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述塑料基体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或者聚苯乙烯中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铬络合物或铝酸化合物。

4.根据权利要求3所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲（乙）氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰胺树脂、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶或丁苯橡胶中的一种或几种混合物。

6.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述生物触媒为脂肪酶、蛋白酶或纤维素酶。

7.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，所述细菌营养剂包括琼脂、NaCl及蛋白胨。

8.根据权利要求1所述的全分解环保塑料，其特征在于，按重量份计，包括：

塑料基体         50份；

偶联剂           5份；

增韧剂           12份；

生物触媒         40份；

细菌营养剂       2份。