CN104231332A - 一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其原料按重量份包括：玉米淀粉20-30，聚乙烯醇溶液10-13，乙二醛水溶液1-1.5，腰果酚醛树脂7-10，羟基丁酸戊酸共聚酯22-24，纳米纤维素晶须8-10，硅烷偶联剂1.5-2，脱氢乙酸1.5-2.5，对羟基苯甲酸乙酯1.8-2.3，邻苯二甲酸二异辛酯2-2.5，尿素1-1.5，硬脂酸锌1.8-2.5，环氧大豆油6-7，蚕丝纤维8-10，醋酸酯淀粉8-10，硬质陶土15-18，滑石粉15-20，高岭土8-12，海泡石8-10，叔丁基对苯二酚1.5-2.5，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1-1.4，异丙醇15-18，水16-20。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料。
背景技术
在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。随着人们质量的提高，塑料制品的使用量与日俱增，给人们的生活带来了严重的环境污染，现在寻找一种可降解的塑料，能够在一定时间能完全分解成为小分子物质，从而被自然界再次回收利用，而且力学和光学性能与现有的塑料材料相近，但是目前的生物降解塑料耐水性、力学性能、耐老化性能较差。
发明内容
本发明提出了一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，环境友好，生物降解性能、耐水性能好，产品的耐老化性能、力学性能优异。
本发明提出的一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其原料按重量份包括：玉米淀粉20-30份，6.5-7%聚乙烯醇溶液10-13份，30-32%的乙二醛水溶液1-1.5份，腰果酚醛树脂7-10份，羟基丁酸戊酸共聚酯22-24份，纳米纤维素晶须8-10份，硅烷偶联剂KH560 1.5-2份，脱氢乙酸1.5-2.5份，对羟基苯甲酸乙酯1.8-2.3份，邻苯二甲酸二异辛酯2-2.5份，尿素1-1.5份，硬脂酸锌1.8-2.5份，环氧大豆油6-7份，蚕丝纤维8-10份，醋酸酯淀粉8-10份，硬质陶土15-18份，滑石粉15-20份，高岭土8-12份，海泡石8-10份，叔丁基对苯二酚1.5-2.5份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1-1.4份，异丙醇15-18份，水16-20份；
在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为75-85rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌25-30min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应50-60min，然后加入尿素搅拌反应35-40min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以30-35rpm的搅拌速度搅拌15-20min，再加入蚕丝纤维后以25-30rpm的搅拌速度搅拌5-10min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至170-175℃并继续以50-60rpm的搅拌速度搅拌15-20min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以45-50rpm的搅拌速度搅拌30-35min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
优选地，其原料按重量份包括：玉米淀粉25-28份，6.8-6.9%聚乙烯醇溶液10-12份，31-31.5%的乙二醛水溶液1.2-1.4份，腰果酚醛树脂8-9份，羟基丁酸戊酸共聚酯23-23.5份，纳米纤维素晶须8.5-9份，硅烷偶联剂KH560 1.8-1.9份，脱氢乙酸2-2.3份，对羟基苯甲酸乙酯2-2.2份，邻苯二甲酸二异辛酯2.2-2.4份，尿素1.2-1.4份，硬脂酸锌1.8-2份，环氧大豆油6.5-6.8份，蚕丝纤维8.5-9份，醋酸酯淀粉9-9.5份，硬质陶土16-17.5份，滑石粉16-18份，高岭土9-11份，海泡石8.5-9份，叔丁基对苯二酚1.8-2.2份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.2-1.4份，异丙醇16-17.5份，水18-19份。
优选地，其原料按重量份包括：玉米淀粉26份，6.8%聚乙烯醇溶液11份，31.4%的乙二醛水溶液1.3份，腰果酚醛树脂8.6份，羟基丁酸戊酸共聚酯23.4份，纳米纤维素晶须8.8份，硅烷偶联剂KH560 1.85份，脱氢乙酸2.2份，对羟基苯甲酸乙酯2.1份，邻苯二甲酸二异辛酯2.3份，尿素1.3份，硬脂酸锌1.9份，环氧大豆油6.7份，蚕丝纤维8.9份，醋酸酯淀粉9.2份，硬质陶土17.2份，滑石粉17.5份，高岭土10.5份，海泡石8.8份，叔丁基对苯二酚2.1份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.35份，异丙醇17.2份，水18.5份。
优选地，在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为82rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌28min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应55min，然后加入尿素搅拌反应38min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以34rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入蚕丝纤维后以28rpm的搅拌速度搅拌8min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至172℃并继续以58rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以48rpm的搅拌速度搅拌32min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
本发明中，玉米淀粉与聚乙烯醇溶液含有大量的羟基，形成的氢键较多，可增强产品的力学性能，与尿素配合作用，尿素是二元胺，含有氨基，可与亲水基团羟基反应，产品的吸水率明显降低，同时尿素作为一种肥料，产品生物降解性好，环境友好，加入羟基丁酸戊酸共聚酯，在微生物的作用下，可将降解为二氧化碳和水，合理控制腰果酚醛树脂与桐油的混合物的添加量，可有效控制产品的老化降解速度，羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV为利用产碱杆菌属细菌把糖和有机酸制造成可生物降解的塑料，被废弃后，在微生物的作用下，可将降解为二氧化碳和水，而主料具有与聚丙烯相似的性质，使本发明相对密度小，还具有优异的抗弯曲疲劳性、良好的化学性能和绝缘性能；加入纳米纤维素晶须、蚕丝纤维和醋酸酯淀粉，在主料中形成空间框架结构，大幅提高本发明的抗拉伸性能和耐冲击性能；采用硅烷偶联剂KH560使本发明中有机物料和有机物料之间的相容性；硬质陶土、滑石粉、高岭土及海泡石作为产品的填充补强剂，产品的耐磨耐撕裂性能优异，叔丁基对苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为抗氧化剂，与硬脂酸锌配合作用，提高了本发明的耐老化耐氧化性能，而环氧大豆油、邻苯二甲酸二异辛酯及醋酸酯淀粉作增塑剂，产品的可塑性增强，伸长率、曲挠性剂柔韧性大大提高。
具体实施方式
实施例1
一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其原料按重量份包括：玉米淀粉20份， 7%聚乙烯醇溶液10份，32%的乙二醛水溶液1份，腰果酚醛树脂10份，羟基丁酸戊酸共聚酯22份，纳米纤维素晶须10份，硅烷偶联剂KH560 1.5份，脱氢乙酸2.5份，对羟基苯甲酸乙酯1.8份，邻苯二甲酸二异辛酯2.5份，尿素1份，硬脂酸锌2.5份，环氧大豆油6份，蚕丝纤维10份，醋酸酯淀粉8份，硬质陶土18份，滑石粉15份，高岭土12份，海泡石8份，叔丁基对苯二酚2.5份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1份，异丙醇18份，水16份；
在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为85rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌25min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应60min，然后加入尿素搅拌反应35min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以35rpm的搅拌速度搅拌15min，再加入蚕丝纤维后以30rpm的搅拌速度搅拌5min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至175℃并继续以50rpm的搅拌速度搅拌20min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以45rpm的搅拌速度搅拌35min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
实施例2
一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其原料按重量份包括：玉米淀粉30份，6.5%聚乙烯醇溶液13份，30%的乙二醛水溶液1.5份，腰果酚醛树脂7份，羟基丁酸戊酸共聚酯24份，纳米纤维素晶须8份，硅烷偶联剂KH560 2份，脱氢乙酸1.5份，对羟基苯甲酸乙酯2.3份，邻苯二甲酸二异辛酯2份，尿素1.5份，硬脂酸锌1.8份，环氧大豆油7份，蚕丝纤维8份，醋酸酯淀粉10份，硬质陶土15份，滑石粉20份，高岭土8份，海泡石10份，叔丁基对苯二酚1.5份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.4份，异丙醇15份，水20份；
在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为75rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌30min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应50min，然后加入尿素搅拌反应40min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以30rpm的搅拌速度搅拌20min，再加入蚕丝纤维后以25rpm的搅拌速度搅拌10min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至170℃并继续以60rpm的搅拌速度搅拌15min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以50rpm的搅拌速度搅拌30min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
实施例3
一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其原料按重量份包括：玉米淀粉26份，6.8%聚乙烯醇溶液11份，31.4%的乙二醛水溶液1.3份，腰果酚醛树脂8.6份，羟基丁酸戊酸共聚酯23.4份，纳米纤维素晶须8.8份，硅烷偶联剂KH560 1.85份，脱氢乙酸2.2份，对羟基苯甲酸乙酯2.1份，邻苯二甲酸二异辛酯2.3份，尿素1.3份，硬脂酸锌1.9份，环氧大豆油6.7份，蚕丝纤维8.9份，醋酸酯淀粉9.2份，硬质陶土17.2份，滑石粉17.5份，高岭土10.5份，海泡石8.8份，叔丁基对苯二酚2.1份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.35份，异丙醇17.2份，水18.5份；
在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为82rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌28min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应55min，然后加入尿素搅拌反应38min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以34rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入蚕丝纤维后以28rpm的搅拌速度搅拌8min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至172℃并继续以58rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以48rpm的搅拌速度搅拌32min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：玉米淀粉20-30份，6.5-7%聚乙烯醇溶液10-13份，30-32%的乙二醛水溶液1-1.5份，腰果酚醛树脂7-10份，桐油2-4份，羟基丁酸戊酸共聚酯22-24份，纳米纤维素晶须8-10份，硅烷偶联剂KH560 1.5-2份，脱氢乙酸1.5-2.5份，对羟基苯甲酸乙酯1.8-2.3份，邻苯二甲酸二异辛酯2-2.5份，尿素1-1.5份，硬脂酸锌1.8-2.5份，环氧大豆油6-7份，蚕丝纤维8-10份，醋酸酯淀粉8-10份，硬质陶土15-18份，滑石粉15-20份，高岭土8-12份，海泡石8-10份，叔丁基对苯二酚1.5-2.5份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1-1.4份，异丙醇15-18份，水16-20份；
在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为75-85rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌25-30min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应50-60min，然后加入尿素搅拌反应35-40min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以30-35rpm的搅拌速度搅拌15-20min，再加入蚕丝纤维后以25-30rpm的搅拌速度搅拌5-10min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至170-175℃并继续以50-60rpm的搅拌速度搅拌15-20min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、桐油、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以45-50rpm的搅拌速度搅拌30-35min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
2.根据权利要求1所述的环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：玉米淀粉25-28份，6.8-6.9%聚乙烯醇溶液10-12份，31-31.5%的乙二醛水溶液1.2-1.4份，腰果酚醛树脂8-9份，桐油2-3份，羟基丁酸戊酸共聚酯23-23.5份，纳米纤维素晶须8.5-9份，硅烷偶联剂KH560 1.8-1.9份，脱氢乙酸2-2.3份，对羟基苯甲酸乙酯2-2.2份，邻苯二甲酸二异辛酯2.2-2.4份，尿素1.2-1.4份，硬脂酸锌1.8-2份，环氧大豆油6.5-6.8份，蚕丝纤维8.5-9份，醋酸酯淀粉9-9.5份，硬质陶土16-17.5份，滑石粉16-18份，高岭土9-11份，海泡石8.5-9份，叔丁基对苯二酚1.8-2.2份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.2-1.4份，异丙醇16-17.5份，水18-19份。
3.根据权利要求2所述的环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：玉米淀粉26份，6.8%聚乙烯醇溶液11份，31.4%的乙二醛水溶液1.3份，腰果酚醛树脂8.6份，桐油2.5份，羟基丁酸戊酸共聚酯23.4份，纳米纤维素晶须8.8份，硅烷偶联剂KH560 1.85份，脱氢乙酸2.2份，对羟基苯甲酸乙酯2.1份，邻苯二甲酸二异辛酯2.3份，尿素1.3份，硬脂酸锌1.9份，环氧大豆油6.7份，蚕丝纤维8.9份，醋酸酯淀粉9.2份，硬质陶土17.2份，滑石粉17.5份，高岭土10.5份，海泡石8.8份，叔丁基对苯二酚2.1份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1.35份，异丙醇17.2份，水18.5份。
4.根据权利要求1所述的环保羟基丁酸戊酸共聚酯塑料材料，其特征在于，在制备过程中，按重量份在搅拌器中加入异丙醇与水，启动搅拌器，搅拌器转速为82rpm，然后加入玉米淀粉搅拌均匀，然后加入聚乙烯醇溶液搅拌28min，然后加入乙二醛水溶液搅拌反应55min，然后加入尿素搅拌反应38min，烘干，送入搅拌器中，然后加入硅烷偶联剂KH560、纳米纤维素晶须以34rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入蚕丝纤维后以28rpm的搅拌速度搅拌8min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯后将温度升至172℃并继续以58rpm的搅拌速度搅拌18min，再加入对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯环氧大豆油、腰果酚醛树脂、桐油、醋酸酯淀粉、滑石粉、硬质陶土、高岭土、海泡石、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚、脱氢乙酸、硬脂酸锌后以48rpm的搅拌速度搅拌32min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到含蛋白质塑料材料。
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