CN105330931A - 一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法 - Google Patents

一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法 Download PDF

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Abstract

一种微波制备藻类塑料的方法：(1)将藻类原料过筛，与铁粉混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸混合后溶于水得到的溶液；(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz；(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；(4)将改性藻类粉末、聚烯烃、增塑剂、增容剂、润滑剂混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。本发明生产效率高、成本低，可以用藻类整体添加入塑料制品中，得到的塑料制品各项性能均符合国家和行业标准。

Description

一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种采用微波法以藻类为主要原料制备的聚烯烃复合材料。
背景技术
藻类的应用是目前一个较为热门的研究课题，其中一个方向是将藻类作为塑料的原料制备容易降解的塑料，从而减少石油的使用并且可以保护环境。目前用藻类制备塑料，主要是利用藻类里面的蛋白质；但是藻类的蛋白质占藻类全部重量的比例并不高，这意味着仍然有大量的藻类其他成分被舍弃了，藻类原料的利用率过低。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法。本发明生产效率高、成本低，可以用藻类整体添加入塑料制品中，得到的塑料制品各项性能均符合国家和行业标准。
本发明的技术方案如下：
一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法，具体步骤如下：
(1)将藻类原料初步清洗去除杂质后预粉碎过50～100目筛，与粒度为20～40微米的铁粉以1:0.4～0.7的重量比混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂的体积为藻类原料与铁粉混合物体积的1.6～2倍；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸以重量比为1:0.6～1.2:0.9～1.4混合后溶于水得到的溶液；所述酒石酸溶于水后的浓度为4～8wt％；
(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz，辐照时间为40～60秒；
(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；
(4)将改性藻类粉末80～100重量份、聚烯烃20～30重量份、增塑剂15～25重量份、增容剂10～15重量份、润滑剂3～5重量份混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、或多元醇酯类。
所述增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、或乙烯-乙烯醇共聚物。
所述润滑剂为硬脂酸、脂肪酸酯、硬脂酸酯钙、或乙撑双硬脂酸酰胺。
所述造粒的熔融共混温度为100～150℃，螺杆转速为500～600转/分钟。
本发明有益的技术效果在于：
本发明采用微波法先对藻类原料进行改性，然后再与其他原料混合制备塑料产品。改性藻类原料所需时间短，操作方法简单，改性后的藻类能够完全与其他原料链接融合，克服了以往只能用藻类蛋白作为塑料原料的缺陷。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
本发明提供了一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法，具体步骤如下：
(1)将从水中打捞上来的绿藻初步清洗去除杂质并烘干后，预粉碎过100目筛，与粒度为20微米的铁粉以1:0.7的重量比混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂的体积为藻类原料与铁粉混合物体积的2倍；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸以重量比为1:1.2:1.4混合后溶于水得到的溶液；所述酒石酸溶于水后的浓度为8wt％；
(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz，辐照时间为60秒；
(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；
(4)将改性藻类粉末100kg、高密度聚乙烯30kg、增塑剂25kg、增容剂15kg、润滑剂5kg混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。其中增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，乙烯-丙烯酸共聚物，润滑剂为脂肪酸酯，造粒的熔融共混温度为150℃，螺杆转速为600转/分钟。
实施例2
本发明提供了一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法，具体步骤如下：
(1)将从水中打捞上来的红藻初步清洗去除杂质并烘干后，预粉碎过800目筛，与粒度为30微米的铁粉以1:0.5的重量比混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂的体积为藻类原料与铁粉混合物体积的1.8倍；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸以重量比为1:1:1混合后溶于水得到的溶液；所述酒石酸溶于水后的浓度为6wt％；
(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz，辐照时间为50秒；
(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；
(4)将改性藻类粉末90kg、均聚聚丙烯25kg、增塑剂22kg、增容剂12kg、润滑剂4kg混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。其中增塑剂为邻苯二甲酸二异辛酯，增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚物，润滑剂为硬脂酸，造粒的熔融共混温度为130℃，螺杆转速为500转/分钟。
实施例3
本发明提供了一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法，具体步骤如下：
(1)将从水中打捞上来的褐藻初步清洗去除杂质并烘干后，预粉碎过50目筛，与粒度为40微米的铁粉以1:0.4的重量比混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂的体积为藻类原料与铁粉混合物体积的1.6倍；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸以重量比为1:0.6:0.9混合后溶于水得到的溶液；所述酒石酸溶于水后的浓度为4wt％；
(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz，辐照时间为40秒；
(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；
(4)将改性藻类粉末80kg、低密度聚乙烯20kg、增塑剂15kg、增容剂10kg、润滑剂3kg混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。其中增塑剂为己二酸二辛酯，增容剂为乙烯-乙烯醇共聚物，润滑剂为硬脂酸酯钙，造粒的熔融共混温度为100℃，螺杆转速为600转/分钟。
测试例：
将实施例1～3得到塑料颗粒按照国家标准进行检测，性能如表1所示。
表1
本发明制备得到聚烯烃复合材料的密度较常规聚烯烃弹性体稍高，吸水性能与普通聚烯烃材料相比较高；本发明制备得到聚烯烃复合材料力学性能大大提高，柔韧性也大大增强，抗冲击性能没有损失，硬度下降；热变形温度稍低，熔融时的流动性提高。

Claims (5)

1.一种微波制备聚烯烃藻类塑料的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)将藻类原料初步清洗去除杂质后预粉碎过50～100目筛，与粒度为20～40微米的铁粉以1:0.4～0.7的重量比混合均匀，然后投入微波溶剂中；所述微波溶剂的体积为藻类原料与铁粉混合物体积的1.6～2倍；所述微波溶剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸以重量比为1:0.6～1.2:0.9～1.4混合后溶于水得到的溶液；所述酒石酸溶于水后的浓度为4～8wt％；
(2)在搅拌的情况下进行微波辐照，所述微波的功率为2450±50MHz，辐照时间为40～60秒；
(3)将微波辐照后的混悬物用去离子水洗涤除去微波溶剂，然后过滤，将所得固体干燥后去除铁粉，得到改性藻类粉末；
(4)将改性藻类粉末80～100重量份、聚烯烃20～30重量份、增塑剂15～25重量份、增容剂10～15重量份、润滑剂3～5重量份混合后用双螺杆挤出机挤出造粒，即得产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、或多元醇酯类。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述增容剂为乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、或乙烯-乙烯醇共聚物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述润滑剂为硬脂酸、脂肪酸酯、硬脂酸酯钙、或乙撑双硬脂酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述造粒的熔融共混温度为100～150℃，螺杆转速为500～600转/分钟。
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CN105001489A (zh) * 2015-07-10 2015-10-28 无锡太湖蓝藻资源应用技术研究院有限公司 一种生物基聚烯烃复合材料及其制备方法

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