CN105295111A - 一种全生物质复合注塑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全生物质复合注塑材料及其制备方法。所述全生物质复合注塑材料的原料含有如下重量份数的成分：全生物质聚乙烯20～50；生物质材料30～60；增塑剂5～20；填料15～30。制备方法为：上述原料混合均匀后，加入双螺杆挤出机中，在150～220℃混炼，造粒即得。本发明产物原料全部来自于天然可再生物质，采用热塑性可再生物质共混全生物质聚乙烯造粒，随着可再生物质的生物降解，整个材料将崩解为碎片，具有一定降解性能。

Description

一种全生物质复合注塑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种全生物质复合注塑材料及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

塑料制备工艺的原料来自石油，然而随着社会经济飞速发展，石油资源的紧张，温室气体排放对全球气候的影响越来越成为全世界关注的焦点。减少对石油资源的使用以及降低碳排放，成为所有人共同努力的目标。

生物质材料主要原料是来自可年年再生的农业资源，作为有限的、日渐减少、日趋枯竭的不可再生的石油资源的补充替代可用于塑料的制备工艺中。目前的生物质材料普遍存在强度低的问题。

发明内容

本发明旨在解决有限的、日渐减少、日趋枯竭的不可再生的石油资源问题，提供一种全生物质塑料，其以淀粉、纤维等天然物质为原料的塑料，它具有可再生性，并可实现温室气体二氧化碳的减排甚至零排放，因此十分环保，可以大大减轻现代社会对石油的消耗和依赖，对环境的改善也起到积极作用。

本发明提供一种全生物质复合注塑材料，其原料含有如下重量份数的成分：

优选地，所述的全生物质聚乙烯是购买自巴西Braskem公司，牌号SLL318，是由来源于甘蔗等植物的纤维素发酵得到乙醇，再脱水制得乙烯，聚合得到的聚乙烯。

优选地，所述生物质材料为淀粉或生物质纤维素中的一种或几种。

优选地，所述淀粉为玉米淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、山药淀粉、绿豆淀粉、蚕豆淀粉、豌豆淀粉、豇豆淀粉或混合豆淀粉的一种或几种。

优选地，所述生物质纤维素为竹粉、秸秆粉或甘蔗渣中的一种或几种。

优选地，所述增塑剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇或聚乙二醇中的一种或几种。

优选地，所述的填料为滑石粉、碳酸钙、硅藻土或二氧化硅中的一种或几种。

本发明还提供上述的全生物质复合注塑材料的制备方法，包括如下步骤：

1)原料混合：按照配比，将各原料成分在60～150℃下搅拌，混和均匀；

2)在双螺杆挤出机内反应：将步骤1)得到的物料加入双螺杆挤出机中，在150～220℃混炼，造粒，即得。

作为优选技术方案，所述双螺杆挤出机为啮合型同向旋转双螺杆挤出机，螺杆转速为100～350r/min。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明采用淀粉、纤维素或木质素等可再生原料共混全生物质聚乙烯，使以上可再生原料均匀分散在全生物质聚乙烯基体中，随着可再生原料的生物降解，全生物质材料崩解成碎片，使材料具有一定程度的可降解性，而且可以通过调整起始原料的配比控制最终产品的降解率和降解速度。

2、本发明所使用的增塑剂，使得可再生原料具有热塑性，从而提高了其可加工性能和与聚乙烯树脂的相容性，使得复合材料具有良好的使用性能和加工性能。

3、本发明所使用的添加剂无毒无害，且部分来源于生物质；所使用的填料、可再生原料等可大大降低最终产品的价格，且对产品性能的提升具有积极作用。

4、复合过程不使用溶剂、不产生三废物质，简化了生产流程、减少设备投资，环保节能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明的全生物质复合注塑材料，其原料含有如下重量份数的成分：

全生物质聚乙烯(购买自巴西Braskem公司，牌号SLL318)20～50；

生物质材料30～60；

增塑剂5～20；

填料15～30。

其制备方法为：上述原料混合均匀后，加入双螺杆挤出机中，在150～220℃混炼，造粒即得。

实施例1

将20质量份全生物质聚乙烯、60质量份淀粉、5质量份丙三醇、15质量份碳酸钙加入到高速混合机中，在120℃搅拌20min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在180℃混炼、造粒即得到全生物质复合注塑材料；在注塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合注塑制品。

全生物质复合注塑材料的性能如下：

实施例2

将45质量份全生物质聚乙烯、40质量份淀粉、10质量份乙二醇、15质量份滑石粉加入到高速混合机中，在150℃搅拌30min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在220℃混炼、造粒即得到全生物质复合塑料；在吹塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合塑料膜袋。

全生物质复合塑料的性能如下：

实施例3

将50质量份全生物质聚乙烯、30质量份纤维素(秸秆粉)、5质量份丙二醇、15质量份碳酸钙加入到高速混合机中，在100℃搅拌20min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在180℃混炼、造粒即得到全生物质复合塑料；在吹塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合塑料膜袋。

全生物质复合塑料的性能如下：

实施例4

将35质量份全生物质聚乙烯、45质量份纤维素(竹粉)、5质量份丙三醇、15质量份碳酸钙加入到高速混合机中，在60～150℃搅拌5～30min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在130～220℃混炼、造粒即得到全生物质复合塑料；在吹塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合塑料膜袋。

全生物质复合塑料的性能如下：

实施例5

将35质量份全生物质聚乙烯、30质量份纤维素(竹粉)、20质量份丙三醇、15质量份碳酸钙加入到高速混合机中，在60～150℃搅拌5～30min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在130～220℃混炼、造粒即得到全生物质复合塑料；在吹塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合塑料膜袋。

全生物质复合塑料的性能如下：

实施例6

将30质量份全生物质聚乙烯、35质量份纤维素(竹粉)、5质量份丙三醇、30质量份碳酸钙加入到高速混合机中，在60～150℃搅拌5～30min，混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中在130～220℃混炼、造粒即得到全生物质复合塑料；在吹塑设备上经过二次加工，即得到全生物质复合塑料膜袋。

全生物质复合塑料的性能如下：

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种全生物质复合注塑材料，其特征在于，其原料含有如下重量份数的成分：

2.根据权利要求1所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述的全生物质聚乙烯是购买自巴西Braskem公司，牌号SLL318。

3.根据权利要求1所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述生物质材料为淀粉或生物质纤维素中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述淀粉为玉米淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、山药淀粉、绿豆淀粉、蚕豆淀粉、豌豆淀粉、豇豆淀粉或混合豆淀粉的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述生物质纤维素为竹粉、秸秆粉或甘蔗渣中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述增塑剂为乙二醇、丙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇或聚乙二醇中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的全生物质复合注塑材料，其特征在于，所述的填料为滑石粉、碳酸钙、硅藻土或二氧化硅中的一种或几种。

8.权利要求1～7任一项所述的全生物质复合注塑材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原料混合：按照配比，将各原料成分在60～150℃下搅拌，混和均匀；

2)在双螺杆挤出机内反应：将步骤1)得到的物料加入双螺杆挤出机中，在150～220℃混炼，造粒，即得。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机为啮合型同向旋转双螺杆挤出机，螺杆转速为100～350r/min。