CN104231573B - 一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS 45-50份，聚-β-羟丁酸PHB 30-35份，花生蛋白粉20-25份，钛酸钾纤维2.5-3份，椰子纤维12-15份，硅烷偶联剂KH570 1.2-1.7份，山梨酸钠2-3份，对羟基苯甲酸乙酯1.1-1.6份，邻苯二甲酸二辛酯DOP 1.4-1.6份，硬脂酸锌1.2-1.6份，醋酸酯淀粉3-5份，滑石粉15-18份，硅灰石粉7-11份，方解石粉5-9份，海泡石7-11份，叔丁基对苯二酚TBHQ 1-1.4份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT 1-1.4份。本发明可被微生物分解，而且延展性强、耐冲击耐氧化性好。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料。
背景技术
石油作为一种不可再生资源日益消耗严重，同时石油基材料塑料的不可降解性也对环境造成了严重的污染，据统计，废弃塑料占发达国家垃圾总量的7-8％。发展可降解塑料能减少白色污染，有显著的经济效益和社会效益。近年来，可降解塑料的研究和开发方向主要集中在以玉米、大豆等淀粉类农产品为主要原料，制成农产品含量较高的完全生物降解型塑料材料，然而这种材料脆性大、不耐水、抗拉强度低等缺点，且对农产品的消耗量也较大，广泛生产使用对目前人类社会粮食安全问题也绝非有益之举。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，可被微生物分解，避免产生白色污染，而且延展性强、耐冲击耐氧化性好，还能减少农产品资源的消耗。
本发明提出的一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS45-50份，聚-β-羟丁酸PHB30-35份，花生蛋白粉20-25份，钛酸钾纤维2.5-3份，椰子纤维12-15份，硅烷偶联剂KH5701.2-1.7份，山梨酸钠2-3份，对羟基苯甲酸乙酯1.1-1.6份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.4-1.6份，硬脂酸锌1.2-1.6份，醋酸酯淀粉3-5份，滑石粉15-18份，硅灰石粉7-11份，方解石粉5-9份，海泡石7-11份，叔丁基对苯二酚TBHQ1-1.4份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1.4份；
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以20-30rpm的搅拌速度搅拌5-10min，再加入椰子纤维后以23-32rpm的搅拌速度搅拌7-12min，然后加入花生蛋白粉以35-40rpm的搅拌速度搅拌5-8min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至155-165℃并继续以35-40rpm的搅拌速度搅拌10-12min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的搅拌速度搅拌25-28min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为120-123℃、124-128℃、129-133℃、134-137℃、138-142℃，螺杆转速为10-15rpm，机头温度为143-145℃。
优选地，聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB和花生蛋白粉的重量比为47-49：31-33：23-24。
优选地，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS47-49份，聚-β-羟丁酸PHB31-33份，花生蛋白粉23-24份，钛酸钾纤维2.7-2.9份，椰子纤维13-14份，硅烷偶联剂KH5701.3-1.6份，山梨酸钠2.2-2.7份，对羟基苯甲酸乙酯1.2-1.4份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.45-1.5份，硬脂酸锌1.4-1.5份，醋酸酯淀粉3.6-4.5份，滑石粉16-17份，硅灰石粉8-10份，方解石粉6-8份，海泡石8-10份，叔丁基对苯二酚TBHQ1.2-1.3份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1.1-1.3份。
优选地，制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以24-27rpm的搅拌速度搅拌8-9min，再加入椰子纤维后以25-30rpm的搅拌速度搅拌8-11min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的搅拌速度搅拌6-7min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至158-162℃并继续以37-39rpm的搅拌速度搅拌10.6-11.5min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以26-28rpm的搅拌速度搅拌26-27min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为121-122℃、125-126℃、130-131℃、135-136℃、139-141℃，螺杆转速为12-13rpm，机头温度为144℃。
本发明以聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB、花生蛋白粉为主料，使本发明被废弃后，在微生物的作用下，可将降解为二氧化碳和水，而花生蛋白粉在主料中所占的比例较低，可减少农产品的消耗量；加入钛酸钾纤维、椰子纤维，在主要原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，提升了材料的延展性；采用硅烷偶联剂KH570使本发明中的无机原料和有机原料接枝而形成整体，提高了各原料的相容性；滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石作为本发明的填充补强剂，大幅提高了本发明的耐磨耐撕裂性能，而邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌和醋酸酯淀粉作为增塑剂，使滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石在主料中均匀分布；山梨酸钠和对羟基苯甲酸乙酯配合作为防腐剂，防止本发明在使用过程中被细菌分解导致材料崩解；而叔丁基对苯二酚TBHQ和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT作为抗氧化剂，硬脂酸锌作为稳定剂，提高了本发明的耐老化耐氧化性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS50份，聚-β-羟丁酸PHB30份，花生蛋白粉25份，钛酸钾纤维2.5份，椰子纤维13份，硅烷偶联剂KH5701.2份，山梨酸钠3份，对羟基苯甲酸乙酯1.1份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.4份，硬脂酸锌1.6份，醋酸酯淀粉5份，滑石粉15份，硅灰石粉11份，方解石粉5份，海泡石7份，叔丁基对苯二酚TBHQ1.4份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1.4份；
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以27rpm的搅拌速度搅拌8min，再加入椰子纤维后以30rpm的搅拌速度搅拌8min，然后加入花生蛋白粉以38rpm的搅拌速度搅拌6min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至162℃并继续以37rpm的搅拌速度搅拌11.5min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以26rpm的搅拌速度搅拌27min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为121℃、126℃、130℃、136℃、139℃，螺杆转速为13rpm，机头温度为144℃。
实施例2
本发明提出的一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS45份，聚-β-羟丁酸PHB35份，花生蛋白粉20份，钛酸钾纤维3份，椰子纤维14份，硅烷偶联剂KH5701.7份，山梨酸钠2份，对羟基苯甲酸乙酯1.6份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.5份，硬脂酸锌1.4份，醋酸酯淀粉3份，滑石粉18份，硅灰石粉7份，方解石粉9份，海泡石11份，叔丁基对苯二酚TBHQ1份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1份；
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以24rpm的搅拌速度搅拌9min，再加入椰子纤维后以25rpm的搅拌速度搅拌11min，然后加入花生蛋白粉以37rpm的搅拌速度搅拌7min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至158℃并继续以39rpm的搅拌速度搅拌10.6min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以28rpm的搅拌速度搅拌26min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为122℃、125℃、131℃、135℃、141℃，螺杆转速为12rpm，机头温度为144℃。
实施例3
本发明提出的一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS份，聚-β-羟丁酸PHB31份，花生蛋白粉24份，钛酸钾纤维2.7份，椰子纤维15份，硅烷偶联剂KH5701.3份，山梨酸钠2.7份，对羟基苯甲酸乙酯1.2份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.45份，硬脂酸锌1.5份，醋酸酯淀粉4.5份，滑石粉16份，硅灰石粉10份，方解石粉6份，海泡石8份，叔丁基对苯二酚TBHQ1.3份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1.1份。
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以30rpm的搅拌速度搅拌5min，再加入椰子纤维后以32rpm的搅拌速度搅拌7min，然后加入花生蛋白粉以40rpm的搅拌速度搅拌5min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至165℃并继续以35rpm的搅拌速度搅拌12min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以25rpm的搅拌速度搅拌28min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为120℃、128℃、129℃、137℃、138℃，螺杆转速为15rpm，机头温度为143℃。
实施例4
本发明提出的一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS47份，聚-β-羟丁酸PHB33份，花生蛋白粉23份，钛酸钾纤维2.9份，椰子纤维12份，硅烷偶联剂KH5701.6份，山梨酸钠2.2份，对羟基苯甲酸乙酯1.4份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.6份，硬脂酸锌1.2份，醋酸酯淀粉3.6份，滑石粉17份，硅灰石粉8份，方解石粉8份，海泡石10份，叔丁基对苯二酚TBHQ1.2份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1.3份。
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以20rpm的搅拌速度搅拌10min，再加入椰子纤维后以23rpm的搅拌速度搅拌12min，然后加入花生蛋白粉以35rpm的搅拌速度搅拌8min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至155℃并继续以40rpm的搅拌速度搅拌10min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以30rpm的搅拌速度搅拌25min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为123℃、124℃、133℃、134℃、142℃，螺杆转速为10rpm，机头温度为145℃。
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)
1.一种高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丁二酸丁二醇酯PBS45-50份，聚-β-羟丁酸PHB30-35份，花生蛋白粉20-25份，钛酸钾纤维2.5-3份，椰子纤维12-15份，硅烷偶联剂KH5701.2-1.7份，山梨酸钠2-3份，对羟基苯甲酸乙酯1.1-1.6份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.4-1.6份，硬脂酸锌1.2-1.6份，醋酸酯淀粉3-5份，滑石粉15-18份，硅灰石粉7-11份，方解石粉5-9份，海泡石7-11份，叔丁基对苯二酚TBHQ1-1.4份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1.4份；
制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以20-30rpm的搅拌速度搅拌5-10min，再加入椰子纤维后以23-32rpm的搅拌速度搅拌7-12min，然后加入花生蛋白粉以35-40rpm的搅拌速度搅拌5-8min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至155-165℃并继续以35-40rpm的搅拌速度搅拌10-12min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的搅拌速度搅拌25-28min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为120-123℃、124-128℃、129-133℃、134-137℃、138-142℃，螺杆转速为10-15rpm，机头温度为143-145℃。
2.如权利要求1所述高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其特征在于，聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB和花生蛋白粉的重量比为47-49：31-33：23-24。
3.如权利要求2所述高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其特征在于，聚丁二酸丁二醇酯PBS47-49份，聚-β-羟丁酸PHB31-33份，花生蛋白粉23-24份，钛酸钾纤维2.7-2.9份，椰子纤维13-14份，硅烷偶联剂KH5701.3-1.6份，山梨酸钠2.2-2.7份，对羟基苯甲酸乙酯1.2-1.4份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.45-1.5份，硬脂酸锌1.4-1.5份，醋酸酯淀粉3.6-4.5份，滑石粉16-17份，硅灰石粉8-10份，方解石粉6-8份，海泡石8-10份，叔丁基对苯二酚TBHQ1.2-1.3份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1.1-1.3份。
4.如权利要求1-3任一项所述高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其特征在于，制备过程中，将硅烷偶联剂KH570加入钛酸钾纤维中以24-27rpm的搅拌速度搅拌8-9min，再加入椰子纤维后以25-30rpm的搅拌速度搅拌8-11min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的搅拌速度搅拌6-7min，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB后将温度升至158-162℃并继续以37-39rpm的搅拌速度搅拌10.6-11.5min，再加入山梨酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、醋酸酯淀粉、滑石粉、硅灰石粉、方解石粉、海泡石、叔丁基对苯二酚TBHQ、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以26-28rpm的搅拌速度搅拌26-27min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高延展性耐冲击耐氧化改性环保塑料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为121-122℃、125-126℃、130-131℃、135-136℃、139-141℃，螺杆转速为12-13rpm，机头温度为144℃。
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