CN104327361A - 一种高性能可降解改性塑料材料 - Google Patents

一种高性能可降解改性塑料材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：聚乙烯110-120，高密度聚丙烯20-30，低密度聚丙烯13-15，低温热氧化剂2-3，食油洗毛杆菌0.3-0.7，枯草杆菌0.5-0.8，硼酸3-12，三元乙丙橡胶5-10，铝钛偶联剂2-5，抗氧剂0.5-1，改性大豆蛋白15-20，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取95-100份大豆分离蛋白和250-280份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至80-86℃，水浴时间为32-35min，加入4-5份乙酸锌搅拌20-23min，再加入22-25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，抽滤、晾干得到改性大豆蛋白。

Description

一种高性能可降解改性塑料材料
技术领域
本发明涉及塑料材料净化技术领域，尤其涉及一种高性能可降解改性塑料材料。
背景技术
聚乙烯是一种在工程塑料中综合性能最佳的新型工程塑料，由于它具有非常高的相对分子量,因此,它具有了许多普通聚乙烯材料所不具备的优异性能，例如:它具有不易粘附异，耐化学腐蚀，无毒，循环回收，聚乙烯也有其亟待克服的缺点,其不易降解，掩埋后污染环境，韧性阻燃性能需进一步提高。
发明内容
本发明提出了一种高性能可降解改性塑料材料，力学性能好，废弃后易降解。
本发明提出的一种高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        110-120份，
高密度聚丙烯                                  20-30份，
低密度聚丙烯                                  13-15份，
低温热氧化剂                                  2-3份，
食油洗毛杆菌                                  0.3-0.7份，
枯草杆菌                                      0.5-0.8份，
硼酸                                          3-12份，
三元乙丙橡胶                                  5-10份，
铝钛偶联剂                                    2-5份，
抗氧剂                                        0.5-1份，
改性大豆蛋白                                  15-20份；
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取95-100份大豆分离蛋白和250-280份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至80-86℃，水浴时间为32-35min，然后加入4-5份乙酸锌搅拌20-23min，然后加入22-25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
    优选地，上述高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        115-118份，
高密度聚丙烯                                  23-25份，
低密度聚丙烯                                  14-15份，
低温热氧化剂                                  2.5-2.8份，
食油洗毛杆菌                                  0.5-0.6份，
枯草杆菌                                      0.6-0.7份，
硼酸                                          5-10份，
三元乙丙橡胶                                  6-8份，
铝钛偶联剂                                    3-5份，
抗氧剂                                        0.6-0.7份，
改性大豆蛋白                                  16-18份。
    优选地，上述高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        116份，
高密度聚丙烯                                  24份，
低密度聚丙烯                                  14.5份，
低温热氧化剂                                  2.6份，
食油洗毛杆菌                                  0.55份，
枯草杆菌                                      0.63份，
硼酸                                          6份，
三元乙丙橡胶                                  8份，
铝钛偶联剂                                    4.5份，
抗氧剂                                        0.6份，
改性大豆蛋白                                  17.5份。
优选地，上述改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取96-98份大豆分离蛋白和260-270份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至82-85℃，水浴时间为33-34min，然后加入4.5-4.8份乙酸锌搅拌21-23min，然后加入23-25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
优选地，上述改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取97份大豆分离蛋白和265份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至84℃，水浴时间为34min，然后加入4.6份乙酸锌搅拌22min，然后加入24份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
本发明中，聚乙烯、高密度聚丙烯、低密度聚丙烯相互作用，高分子链之间相互缠绕，加入合适的阻燃剂硼酸、增韧剂三元乙丙橡胶、铝钛偶联剂及抗氧剂，使得制备的材料具有优异的韧性、刚性及阻燃性能，且不含卤离子，环境污染小，食油洗毛杆菌、枯草杆菌可使废弃的塑料制品被土壤掩埋时，在合适的阳光、湿度、温度发酵，与自然界的野生菌结合后，起到降解塑料制品的作用，与改性大豆蛋白共同作用，促进改性大豆蛋白降解，另外在改性大豆蛋白的制备过程中，通过对大豆分离蛋白进行改性，不仅可提高材料的力学性能，且能较好的改善材料的抗水性能，在四氢呋喃的协同作用下，乙酸锌能够显著提高材料的抗水性能，二顺丁烯二酸酐可提高材料的力学性能，大豆蛋白分子表面氨基亲水基团与加入的顺丁烯二酸酐发生酰化反应，造成蛋白质贩子表面疏水基团的暴露，提高了疏水性，其次顺丁烯二酸酐与大豆蛋白中的赖氨酸残基反应交联，又与精氨酸残基反应交联，增强了材料的网状结构，其次这些反应引起大豆蛋白分子的亚基间分子伸展，柔韧性提高，材料的拉伸强度及断裂伸长率显著提，通过合理控制改性剂四氢呋喃、乙酸锌、顺丁烯二酸酐的用量所得材料具有较佳的力学性能。
具体实施方式
实施例1
本发明提出的一种高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        120份，
高密度聚丙烯                                  20份，
低密度聚丙烯                                  15份，
低温热氧化剂                                  2份，
食油洗毛杆菌                                  0.7份，
枯草杆菌                                      0.5份，
硼酸                                          12份，
三元乙丙橡胶                                  5份，
铝钛偶联剂                                    5份，
抗氧剂                                        0.5份，
改性大豆蛋白                                  20份；
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取95份大豆分离蛋白和280份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至86℃，水浴时间为32min，然后加入5份乙酸锌搅拌20min，然后加入25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
实施例2
本发明提出的一种高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        110份，
高密度聚丙烯                                  30份，
低密度聚丙烯                                  13份，
低温热氧化剂                                  3份，
食油洗毛杆菌                                  0.3份，
枯草杆菌                                      0.8份，
硼酸                                          3份，
三元乙丙橡胶                                  10份，
铝钛偶联剂                                    2份，
抗氧剂                                        1份，
改性大豆蛋白                                  15份；
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取100份大豆分离蛋白和250份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至80℃，水浴时间为35min，然后加入4份乙酸锌搅拌23min，然后加入22份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
实施例3
本发明提出的一种高性能可降解改性塑料材料，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        116份，
高密度聚丙烯                                  24份，
低密度聚丙烯                                  14.5份，
低温热氧化剂                                  2.6份，
食油洗毛杆菌                                  0.55份，
枯草杆菌                                      0.63份，
硼酸                                          6份，
三元乙丙橡胶                                  8份，
铝钛偶联剂                                    4.5份，
抗氧剂                                        0.6份，
改性大豆蛋白                                  17.5份；
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取97份大豆分离蛋白和265份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至84℃，水浴时间为34min，然后加入4.6份乙酸锌搅拌22min，然后加入24份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
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 (5)

1.一种高性能可降解改性塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                    110-120份，
高密度聚丙烯                              20-30份，
低密度聚丙烯                              13-15份，
低温热氧化剂                              2-3份，
食油洗毛杆菌                              0.3-0.7份，
枯草杆菌                                  0.5-0.8份，
硼酸                                      3-12份，
三元乙丙橡胶                              5-10份，
铝钛偶联剂                                2-5份，
抗氧剂                                    0.5-1份，
改性大豆蛋白                              15-20份；
改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取95-100份大豆分离蛋白和250-280份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至80-86℃，水浴时间为32-35min，然后加入4-5份乙酸锌搅拌20-23min，然后加入22-25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的高性能可降解改性塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        115-118份，
高密度聚丙烯                                  23-25份，
低密度聚丙烯                                  14-15份，
低温热氧化剂                                  2.5-2.8份，
食油洗毛杆菌                                  0.5-0.6份，
枯草杆菌                                      0.6-0.7份，
硼酸                                          5-10份，
三元乙丙橡胶                                  6-8份，
铝钛偶联剂                                    3-5份，
抗氧剂                                        0.6-0.7份，
改性大豆蛋白                                  16-18份。
3.根据权利要求2所述的高性能可降解改性塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：
聚乙烯                                        116份，
高密度聚丙烯                                  24份，
低密度聚丙烯                                  14.5份，
低温热氧化剂                                  2.6份，
食油洗毛杆菌                                  0.55份，
枯草杆菌                                      0.63份，
硼酸                                          6份，
三元乙丙橡胶                                  8份，
铝钛偶联剂                                    4.5份，
抗氧剂                                        0.6份，
改性大豆蛋白                                  17.5份。
4.根据权利要求1所述的高性能可降解改性塑料材料，其特征在于，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取96-98份大豆分离蛋白和260-270份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至82-85℃，水浴时间为33-34min，然后加入4.5-4.8份乙酸锌搅拌21-23min，然后加入23-25份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
5.根据权利要求4所述的高性能可降解改性塑料材料，其特征在于，改性大豆蛋白采用如下工艺制备：按重量份称取97份大豆分离蛋白和265份四氢呋喃送入反应器中进行搅拌，水浴加热至84℃，水浴时间为34min，然后加入4.6份乙酸锌搅拌22min，然后加入24份顺丁烯二酸酐搅拌均匀，反应结束后抽滤，自然晾干得到改性大豆蛋白。
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