CN105985613A - 一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括如下步骤：将硅烷偶联剂A-151、硬质陶土、滑石粉、高岭土加入预处理油棕丝中搅拌两次，接着加入聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB、天然橡胶后将温度升高并继续搅拌，再加入邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、环氧硬脂酸辛酯、环氧大豆油、抗氧化剂1076、山梨酸钾、脱氢乙酸钠后搅拌得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到高韧性可降解环保塑料材料。本发明成本低，柔韧性、延展性好，抗冲击、耐氧化性能强，能够在废弃后被微生物降解，有效避免白色污染的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料材料技术领域，尤其涉及一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法。
背景技术
白色污染是人们对难降解的塑料垃圾污染环境现象的一种称谓，白色污染已经成为一种严重威胁地球生态和人类生存环境的污染物，然而，塑料应用又极为广泛，因此，大力发展可降解塑料材料成为目前世界主流方向，可降解塑料摒弃了以石油——这种一种不可再生资源为基材的塑料材料，目前主要以玉米、大豆等淀粉类农产品为原料，然而，这种可降解塑料成本高、脆性大、韧性低，且大量消耗珍贵的农业资源，因此，也非可降解塑料材料的发展方向。研制一种既可以自然降解，拥有较好柔韧性、延展性和抗冲击、耐氧化的可降解环保塑料材料势在必行。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，本发明成本低，柔韧性、延展性好，抗冲击、耐氧化性能强，能够在废弃后被微生物降解，有效避免白色污染的产生。
本发明提出的一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括：按重量份将1.4-1.7份硅烷偶联剂A-151、6-9份硬质陶土、5-8份滑石粉、3-6份高岭土加入15-18份预处理油棕丝中以15-18rpm的搅拌速度进行第一次搅拌5-8min，再以20-25rpm的搅拌速度进行第二次搅拌7-10min，接着加入25-30份聚丁二酸丁二醇酯PBS、24-27份聚-β-羟丁酸PHB、17-20份天然橡胶后将温度升至145-155℃并继续以36-40rpm的搅拌速度搅拌12-15min，再加入1.5-1.8份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.2-1.4份环氧硬脂酸辛酯、3-6份环氧大豆油、0.2-0.5份抗氧化剂1076、2.5-3.5份山梨酸钾、1-3份脱氢乙酸钠后以22-25rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为115-118℃、122-125℃、127-130℃、133-136℃、137-140℃，螺杆转速为12-15rpm，机头温度为142-145℃。
优选地，预处理油棕丝是由10-13份油棕丝铡剪、粉碎后与6-9份水、0.4-0.7份大豆油、0.3-0.6份煤油、0.01-0.03份质量分数为30-33wt％的氢氧化钠溶液、0.02-0.05份JFC搅拌均匀，经放置24-28h，烘干得到的。
优选地，预处理油棕丝的长度为1.5-3cm，回潮率为13-16％。
优选地，聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB、天然橡胶、预处理油棕丝的重量比为26-28∶25-26∶18-19∶16-17。
优选地，包括：按重量份将1.5-1.6份硅烷偶联剂A-151、7-8份硬质陶土、6-7份滑石粉、4-5份高岭土加入16-17份预处理油棕丝中以15-18rpm的搅拌速度进行第一次搅拌5-8min，再以20-25rpm的搅拌速度进行第二次搅拌7-10min，接着加入26-28份聚丁二酸丁二醇酯PBS、25-26份聚-β-羟丁酸PHB、18-19份天然橡胶后将温度升至145-155℃并继续以36-40rpm的搅拌速度搅拌12-15min，再加1.6-1.7份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.25-1.3份环氧硬脂酸辛酯、4-5份环氧大豆油、0.3-0.4份抗氧化剂1076、2.8-3.2份山梨酸钾、1-3份脱氢乙酸钠后以22-25rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为115-118℃、122-125℃、127-130℃、133-136℃、137-140℃，螺杆转速为12-15rpm，机头温度为142-145℃。
优选地，预处理油棕丝是由11-12份油棕丝铡剪、粉碎后与7-8份水、0.5-0.6份大豆油、0.4-0.5份煤油、0.02-0.03份质量分数为31-32wt％的氢氧化钠溶液、0.03-0.04份JFC搅拌均匀，经放置25-26h，烘干得到的。
本发明以聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB、天然橡胶、预处理油棕丝为主料，使本发明被废弃后，在微生物的作用下，可将降解为低分子化合物，其中预处理油棕丝的处理过程中，添加的水、氢氧化钠溶液能够去除油棕丝表面的油脂层和杂质，而大豆油、煤油和渗透剂JFC能够配合作用，降低油棕丝表面张力，促使油棕丝软化、易于与其他主料混合，极大地提高了油棕丝的韧性、弹性和光洁程度，而且油棕丝的主要成分为纤维素，这就大大提高了本发明的韧性和可降解性，同时也在主料中构建空间框架结构，使各种原料结合更为牢固，大幅提高本发明抗拉伸性能和耐冲击性能，提升了本发明的延展性；采用硅烷偶联剂A-151使本发明中的无机原料和有机原料接枝从而形成整体，提高了各原料的相容性；硬质陶土、滑石粉、高岭土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；邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、环氧硬脂酸辛酯作为主增塑剂，环氧大豆油作为辅增塑剂，使硬质陶土、滑石粉、高岭土在主料中均匀分布；抗氧化剂1076的添加，能与环氧大豆油配合，提高本发明的稳定性、耐老化耐氧化性能；而山梨酸钾、脱氢乙酸钠作为防腐剂，防止本发明在使用过程中被细菌的滋生、繁殖，延长了本发明的使用寿命。
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
本发明提出的一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括：按重量份将2.5份硅烷偶联剂A-151、9份硬质陶土、5份滑石粉、6份高岭土加入15份预处理油棕丝中以18rpm的搅拌速度进行第一次搅拌5min，再以25rpm的搅拌速度进行第二次搅拌7min，接着加入30份聚丁二酸丁二醇酯PBS、24份聚-β-羟丁酸PHB、20份天然橡胶后将温度升至155℃并继续以36rpm的搅拌速度搅拌15min，再加入1.8份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.2份环氧硬脂酸辛酯、6份环氧大豆油、0.2份抗氧化剂1076、3.5份山梨酸钾、1份脱氢乙酸钠后以22rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为115℃、125℃、127℃、136℃、137℃，螺杆转速为15rpm，机头温度为142℃；
其中，预处理油棕丝是由13份油棕丝铡剪、粉碎后与6份水、0.7份大豆油、0.3份煤油、0.03份质量分数为30wt％的氢氧化钠溶液、0.05份JFC搅拌均匀，经放置24h，烘干得到的；预处理油棕丝的长度为3cm，回潮率为13％。
实施例2
本发明提出的一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括：按重量份将3份硅烷偶联剂A-151、6份硬质陶土、8份滑石粉、3份高岭土加入18份预处理油棕丝中以15rpm的搅拌速度进行第一次搅拌8min，再以20rpm的搅拌速度进行第二次搅拌10min，接着加入25份聚丁二酸丁二醇酯PBS、27份聚-β-羟丁酸PHB、17份天然橡胶后将温度升至145℃并继续以40rpm的搅拌速度搅拌12min，再加入1.5份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.4份环氧硬脂酸辛酯、3份环氧大豆油、0.5份抗氧化剂1076、2.5份山梨酸钾、3份脱氢乙酸钠后以25rpm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新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为118℃、122℃、130℃、133℃、140℃，螺杆转速为12rpm，机头温度为145℃；
其中，预处理油棕丝是由10份油棕丝铡剪、粉碎后与9份水、0.4份大豆油、0.6份煤油、0.01份质量分数为33wt％的氢氧化钠溶液、0.02份JFC搅拌均匀，经放置28h，烘干得到的；预处理油棕丝的长度为1.5cm，回潮率为16％。
实施例3
本发明提出的一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括：按重量份将1.5份硅烷偶联剂A-151、8份硬质陶土、6份滑石粉、5份高岭土加入16份预处理油棕丝中以17rpm的搅拌速度进行第一次搅拌6min，再以23rpm的搅拌速度进行第二次搅拌8min，接着加入28份聚丁二酸丁二醇酯PBS、25份聚-β-羟丁酸PHB、19份天然橡胶后将温度升至153℃并继续以37rpm的搅拌速度搅拌14min，再加入1.7份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.25份环氧硬脂酸辛酯、5份环氧大豆油、0.3份抗氧化剂1076、3.2份山梨酸钾、1份脱氢乙酸钠后以23rpm的搅拌速度搅拌34min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韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为116℃、124℃、128℃、135℃、138℃，螺杆转速为14rpm，机头温度为143℃；
其中；预处理油棕丝是由12份油棕丝铡剪、粉碎后与7份水、0.6份大豆油、0.4份煤油、0.03份质量分数为31wt％的氢氧化钠溶液、0.04份JFC搅拌均匀，经放置25h，烘干得到的；预处理油棕丝的长度为2.5cm，回潮率为14％。
实施例4
本发明提出的一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，包括：按重量份将1.6份硅烷偶联剂A-151、7份硬质陶土、7份滑石粉、4份高岭土加入17份预处理油棕丝中以16rpm的搅拌速度进行第一次搅拌7min，再以21rpm的搅拌速度进行第二次搅拌9min，接着加入26份聚丁二酸丁二醇酯PBS、26份聚-β-羟丁酸PHB、18份天然橡胶后将温度升至148℃并继续以38rpm的搅拌速度搅拌13min，再加入1.6份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.3份环氧硬脂酸辛酯、4份环氧大豆油、0.4份抗氧化剂1076、2.8份山梨酸钾、3份脱氢乙酸钠后以24rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为117℃、123℃、129℃、134℃、139℃，螺杆转速为13rpm，机头温度为144℃；
其中；预处理油棕丝是由11份油棕丝铡剪、粉碎后与8份水、0.5份大豆油、0.5份煤油、0.02份质量分数为32wt％的氢氧化钠溶液、0.03份JFC搅拌均匀，经放置26h，烘干得到的；预处理油棕丝的长度为1.8cm，回潮率为15％。
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 (6)
1.一种新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，包括：按重量份将1.4-1.7份硅烷偶联剂A-151、6-9份硬质陶土、5-8份滑石粉、3-6份高岭土加入15-18份预处理油棕丝中以15-18rpm的搅拌速度进行第一次搅拌5-8min，再以20-25rpm的搅拌速度进行第二次搅拌7-10min，接着加入25-30份聚丁二酸丁二醇酯PBS、24-27份聚-β-羟丁酸PHB、17-20份天然橡胶后将温度升至145-155℃并继续以36-40rpm的搅拌速度搅拌12-15min，再加入1.5-1.8份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.2-1.4份环氧硬脂酸辛酯、3-6份环氧大豆油、0.2-0.5份抗氧化剂1076、2.5-3.5份山梨酸钾、1-3份脱氢乙酸钠后以22-25rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为115-118℃、122-125℃、127-130℃、133-136℃、137-140℃，螺杆转速为12-15rpm，机头温度为142-145℃。
2.根据权利要求1所述新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，预处理油棕丝是由10-13份油棕丝铡剪、粉碎后与6-9份水、0.4-0.7份大豆油、0.3-0.6份煤油、0.01-0.03份质量分数为30-33wt％的氢氧化钠溶液、0.02-0.05份JFC搅拌均匀，经放置24-28h，烘干得到的。
3.根据权利要求1或2所述新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，预处理油棕丝的长度为1.5-3cm，回潮率为13-16％。
4.根据权利要求1-3任一项所述新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚-β-羟丁酸PHB、天然橡胶、预处理油棕丝的重量比为26-28∶25-26∶18-19∶16-17。
5.根据权利要求1-4任一项所述新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，包括：按重量份将1.5-1.6份硅烷偶联剂A-151、7-8份硬质陶土、6-7份滑石粉、4-5份高岭土加入16-17份预处理油棕丝中以15-18rpm的搅拌速度进行第一次搅拌5-8min，再以20-25rpm的搅拌速度进行第二次搅拌7-10min，接着加入26-28份聚丁二酸丁二醇酯PBS、25-26份聚-β-羟丁酸PHB、18-19份天然橡胶后将温度升至145-155℃并继续以36-40rpm的搅拌速度搅拌12-15min，再加1.6-1.7份邻苯二甲酸二异辛酯DIOP、1.25-1.3份环氧硬脂酸辛酯、4-5份环氧大豆油、0.3-0.4份抗氧化剂1076、2.8-3.2份山梨酸钾、1-3份脱氢乙酸钠后以22-25rpm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高韧性可降解环保塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为115-118℃、122-125℃、127-130℃、133-136℃、137-140℃，螺杆转速为12-15rpm，机头温度为142-145℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述新型棕丝纤维聚合材料的生产方法，其特征在于，预处理油棕丝是由11-12份油棕丝铡剪、粉碎后与7-8份水、0.5-0.6份大豆油、0.4-0.5份煤油、0.02-0.03份质量分数为31-32wt％的氢氧化钠溶液、0.03-0.04份JFC搅拌均匀，经放置25-26h，烘干得到的。
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