CN107057248A - 一种可降解环保塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种可降解环保塑料，涉及可降解塑料技术领域，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇40～50份、改性淀粉32～38份、凝胶12～16份、改性碳酸钙18～26份、增塑剂9～15份、蜂巢13～17份、光降解母料3～7份和水65～85份。制备该可降解环保塑料的方法，包括以下步骤：(1)原料预处理；(2)混料、搅拌；(3)造粒。该可降解环保塑料降解率高，生产工业简单，减少了环境污染。

Description

一种可降解环保塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及可降解塑料技术领域，特别涉及一种可降解环保塑料及其制备方法。
背景技术
塑料是应用最广泛的高分子材料，按体积计算已居世界首位，由于其难以降解，随着用量的与日俱增，废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨不可降解的废旧物，严重污染着环境和危害着我们的健康。居民对塑料的需求一直在增加，大量的塑料给环境造成了严重的污染。可见，开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来制作塑料已是当务之急。
因此，人们急需一种制备简单、质量好、降解率高的塑料及其制备工艺，以满足市场对塑料材质的需求。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可降解环保塑料，该可降解环保塑料降解率高，生产工业简单，同时减少了环境污染。本发明另一目的还提供了该可降解环保塑料的制备方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种可降解环保塑料，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇40～50份、改性淀粉32～38份、凝胶12～16份、改性碳酸钙18～26份、增塑剂9～15份、蜂巢13～17份、光降解母料3～7份和水65～85份。
优选地，所述改性淀粉包括以下按重量份计的原料组成：玉米淀粉50～80份、尿素2～4份、聚己内酯3～5份、促进剂3～7份和甘油5～7份。
优选地，所述的改性碳酸钙包括以下按重量份计的原料组成：碳酸钙62～84份、促进剂3～5份、硬脂酸4～8份和氧化钙10～20份。
优选地，所述的光降解母料包括以下按重量份计的原料组成：光敏剂30～40份、光引发剂15～25份、光氧化剂26～36份和光稳定剂13～19份。
制备该可降解环保塑料的方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计，取蜂巢进行粉碎，得到蜂巢颗粒；
(2)按重量份计，取聚乙烯醇、改性淀粉、凝胶、改性碳酸钙、增塑剂、蜂巢颗粒和光降解母料加入到混合机中混合均匀，得到一次混合料；按重量份计，往所述一次混合料中加水，搅拌均匀并加热至108～116℃，得到二次混合料；
(3)将步骤(2)中得到的二次混合料投入造粒机中制成可降解环保塑料颗粒。
优选地，步骤(2)中搅拌的转速为320～360r/min。
优选地，步骤(2)中搅拌时使用螺旋搅拌。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的可降解环保塑料，其利用的原料大多是容易降解的材料，以提高可降解环保塑料成品的降解率。其中，利用聚乙烯醇，加入改性淀粉和蜂巢，减少环境污染、降低生产成本，增加再生产塑料的可降解性，市场应用广阔，适合大规模生产和推广。改性淀粉中参入甘油，增加了改性淀粉的亲水性，促进分子间作用力。蜂巢是以蜜蜂的蜂蜡等各种液体物质形成，蜂蜡等遇到空气容易固化，故以蜂巢作为原料之一，可以增加可降解环保塑料成品的塑性和强度。在环保塑料的生产过程中，加入凝胶、改性碳酸钙、增塑剂和光降解母粒等无机填料不仅可以降低成本而且可以改善塑料性能，促进塑料间的相容性，增加了塑料的耐磨性。
本发明提供的可降解环保塑料及其制备方法，在制备过程中，第一次混料为干料混合，增加了干料混合的均匀性，从而利于后期成品的均匀性。在第二次混料过程中加水，并在这过程中使用螺旋搅拌，大大增加了混合料的黏性，从而提高成品的强度。过快的搅拌速度会破坏原料的物性，成本也会相对提高，而过慢的速度又达不到原料搅拌所需要的效果，故320～360r/min的搅拌转速较为合适。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1：
一种可降解环保塑料，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇40份、改性淀粉32份、凝胶12份、改性碳酸钙18份、增塑剂9份、蜂巢13份、光降解母料3份和水65份。所述改性淀粉包括以下按重量份计的原料组成：玉米淀粉50份、尿素2份、聚己内酯3份、促进剂3份和甘油5份。所述的改性碳酸钙包括以下按重量份计的原料组成：碳酸钙62份、促进剂3份、硬脂酸4份和氧化钙10份。所述的光降解母料包括以下按重量份计的原料组成：光敏剂30份、光引发剂15份、光氧化剂26份和光稳定剂13份。
制备该可降解环保塑料的方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计，取蜂巢进行粉碎，得到蜂巢颗粒；
(2)按重量份计，取聚乙烯醇、改性淀粉、凝胶、改性碳酸钙、增塑剂、蜂巢颗粒和光降解母料加入到混合机中混合均匀，得到一次混合料；按重量份计，往所述一次混合料中加水，搅拌均匀并加热至108℃，搅拌的转速为320r/min，搅拌时使用螺旋搅拌，得到二次混合料；
(3)将步骤(2)中得到的二次混合料投入造粒机中制成可降解环保塑料颗粒。
实施例2：
一种可降解环保塑料，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇45份、改性淀粉35份、凝胶14份、改性碳酸钙22份、增塑剂12份、蜂巢15份、光降解母料5份和水75份。所述改性淀粉包括以下按重量份计的原料组成：玉米淀粉65份、尿素3份、聚己内酯4份、促进剂5份和甘油6份。所述的改性碳酸钙包括以下按重量份计的原料组成：碳酸钙73份、促进剂4份、硬脂酸6份和氧化钙15份。所述的光降解母料包括以下按重量份计的原料组成：光敏剂35份、光引发剂20份、光氧化剂31份和光稳定剂16份。
制备该可降解环保塑料的方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计，取蜂巢进行粉碎，得到蜂巢颗粒；
(2)按重量份计，取聚乙烯醇、改性淀粉、凝胶、改性碳酸钙、增塑剂、蜂巢颗粒和光降解母料加入到混合机中混合均匀，得到一次混合料；按重量份计，往所述一次混合料中加水，搅拌均匀并加热至112℃，搅拌的转速为340r/min，搅拌时使用螺旋搅拌，得到二次混合料；
(3)将步骤(2)中得到的二次混合料投入造粒机中制成可降解环保塑料颗粒。
实施例3：
一种可降解环保塑料，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇50份、改性淀粉38份、凝胶16份、改性碳酸钙26份、增塑剂15份、蜂巢17份、光降解母料7份和水85份。所述改性淀粉包括以下按重量份计的原料组成：玉米淀粉80份、尿素4份、聚己内酯5份、促进剂7份和甘油7份。所述的改性碳酸钙包括以下按重量份计的原料组成：碳酸钙84份、促进剂5份、硬脂酸8份和氧化钙20份。所述的光降解母料包括以下按重量份计的原料组成：光敏剂40份、光引发剂25份、光氧化剂36份和光稳定剂19份。
制备该可降解环保塑料的方法，包括以下步骤：
(1)按重量份计，取蜂巢进行粉碎，得到蜂巢颗粒；
(2)按重量份计，取聚乙烯醇、改性淀粉、凝胶、改性碳酸钙、增塑剂、蜂巢颗粒和光降解母料加入到混合机中混合均匀，得到一次混合料；按重量份计，往所述一次混合料中加水，搅拌均匀并加热至116℃，搅拌的转速为360r/min，搅拌时使用螺旋搅拌，得到二次混合料；
(3)将步骤(2)中得到的二次混合料投入造粒机中制成可降解环保塑料颗粒。
本申请人在制备过程中做了大量试验，现将部分试验整理如下：
2013-2016年，在广西壮族自治区柳州市的广西睿桂涵农业有限公司进行制备试验，试验共设5个试验组，每组制备23kg塑料。
第1组：采用本发明实施例1的可降解环保塑料的制备方法；
第2组：采用本发明实施例2的可降解环保塑料的制备方法；
第3组：采用本发明实施例3的可降解环保塑料的制备方法；
第4组：采用现有的可降解环保塑料的制备方法，该制备方法利用原料聚乙烯醇和改性淀粉制备而成，其他处理方式与第1组相同；
第5组：采用本发明实施例1的可降解环保塑料的制备方法，但该方法的原料在搅拌过程中采用普通的搅拌方式进行搅拌，而不是采用螺旋搅拌进行搅拌，其他处理方式与第1组相同。
试验过程中观察和记录塑料制备的情况，统计各数据，结果统计如下表1所示。
表1塑料制备过程的各指标数据
分组 拉伸强度(MPa) 降解率(％)
第1组 2.7 94
第2组 2.9 95
第3组 2.8 95
第4组 1.7 81
第5组 2.1 94
从表1的结果可以看出，第1组、第2组和第3组分别采用本发明实施方式的实施例1、实施例2和实施例3的可降解环保塑料的制备方法，拉伸强度和降解率都较高且差别影响不大。第4组由于采用现有的可降解环保塑料的制备方法，该制备方法利用原料聚乙烯醇和改性淀粉制备而成，拉伸强度和降解率均远低于第1组、第2组和第3组。第5组采用本发明实施例1的可降解环保塑料的制备方法，但该方法的原料在搅拌过程中采用普通的搅拌方式进行搅拌，而不是采用螺旋搅拌进行搅拌，造成制作得到的塑料成品效果略次，从而降低了拉伸强度，但对降解率影响不大。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种可降解环保塑料，其特征在于，包括以下按重量份计的原料组成：聚乙烯醇40～50份、改性淀粉32～38份、凝胶12～16份、改性碳酸钙18～26份、增塑剂9～15份、蜂巢13～17份、光降解母料3～7份和水65～85份。
2.如权利要求1所述的可降解环保塑料，其特征在于：所述改性淀粉包括以下按重量份计的原料组成：玉米淀粉50～80份、尿素2～4份、聚己内酯3～5份、促进剂3～7份和甘油5～7份。
3.如权利要求1所述的可降解环保塑料，其特征在于：所述的改性碳酸钙包括以下按重量份计的原料组成：碳酸钙62～84份、促进剂3～5份、硬脂酸4～8份和氧化钙10～20份。
4.如权利要求1所述的可降解环保塑料，其特征在于：所述的光降解母料包括以下按重量份计的原料组成：光敏剂30～40份、光引发剂15～25份、光氧化剂26～36份和光稳定剂13～19份。
5.制备权利要求1～4任一项所述可降解环保塑料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量份计，取蜂巢进行粉碎，得到蜂巢颗粒；
(2)按重量份计，取聚乙烯醇、改性淀粉、凝胶、改性碳酸钙、增塑剂、蜂巢颗粒和光降解母料加入到混合机中混合均匀，得到一次混合料；按重量份计，往所述一次混合料中加水，搅拌均匀并加热至108～116℃，得到二次混合料；
(3)将步骤(2)中得到的二次混合料投入造粒机中制成可降解环保塑料颗粒。
6.如权利要求5所述可降解环保塑料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中搅拌的转速为320～360r/min。
7.如权利要求5所述可降解环保塑料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中搅拌时使用螺旋搅拌。
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