CN107286507A - 可降解pvc塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解PVC塑料，由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂100‑104份、玉米淀粉40‑50份、植物纤维40‑50份、邻羟基二苯甲酮6‑12份、膨润土1.0‑2.0份、聚天冬氨酸1.0‑2.0份、N‑(2,4,6‑三溴苯基)马来酰亚胺2‑4份、增塑剂8‑20份。本发明可降解PVC塑料，加工性能高，机械性能优良，对环境友好。

Description

可降解PVC塑料
技术领域
本发明涉及一种塑料，尤其涉及一种可降解PVC塑料。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体经自由基聚合反应生成的热塑性聚合物，是世界上最早实现工业化的几种高分子材料之一。
1872年，德国的Eugen Baumann发现低粘度的氯乙烯液体在阳光照射下会析出白色粉末，该粉末在130℃以上熔融并开始降解，这是最早的有关PVC的文献报道。1931年德国I.G.Farben公司采用乳液聚合法首先实现了PVC工业化生产。为了简化生产工艺，降低能耗，1956年法国Saint Gobain公司开发了本体聚合法的PVC合成工艺。经过了一个多世纪的发展，PVC已经从过去实验室里发现的新鲜事物成为了现在全球第二大产量和最富有活力的塑料。
由于生产加工PVC的能耗比一般的替代物要低40％左右，从防止气候变暖、资源有效利用等角度考虑，PVC符合低碳经济原则，更适应于循环性社会发展建设，所以PVC作为低碳环保型材料仍然具有广阔的发展前景。虽然PVC本身是一种环境友好型材料，但是废弃的PVC制品不容易分解，会有一定数量的助剂能释放到土壤中，对环境造成危害。
本发明提供了一种可降解PVC塑料，力学性能好，对环境友好。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可降解PVC塑料。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种可降解PVC塑料，由下述重量份的原料制备而成：
PVC树脂100-104份、玉米淀粉40-50份、植物纤维40-50份、邻羟基二苯甲酮6-12份、膨润土1.0-2.0份、聚天冬氨酸1.0-2.0份、N-(2,4,6-三溴苯基)马来酰亚胺2-4份、增塑剂8-20份。
优选地，所述植物纤维为竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的植物纤维由竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维混合而成，所述竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述增塑剂为环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的增塑剂由环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯混合而成，所述环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明可降解PVC塑料，加工性能高，机械性能优良，对环境友好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
实施例中各原料介绍：
PVC树脂，CAS号：9002-86-2，具体采用上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供的牌号为S-1000的PVC树脂。
玉米淀粉，CAS号：9005-25-8，具体采用国药集团化学试剂有限公司提供的食用玉米淀粉。
邻羟基二苯甲酮，CAS号：117-99-7。
膨润土，CAS号：1302-78-9，具体采用上海迈瑞尔化学技术有限公司提供的牌号为F881的有机膨润土。
聚天冬氨酸，CAS号：25608-40-6，具体采用成都化夏化学试剂有限公司提供的试剂级聚天冬氨酸。
N-(2,4,6-三溴苯基)马来酰亚胺，CAS号：1022-31-6。
竹纤维，采用安吉宝盛竹纤维有限公司生产的竹纤维，长度8mm。
亚麻纤维，采用江西思创麻业有限公司生产的亚麻纤维，长度8mm。
木棉纤维，采用江西思创麻业有限公司提供的木棉纤维，长度8mm。
环氧化大豆油，CAS号：8013-07-8，采用上海麦克林生化科技有限公司提供的产品编号为E808876的环氧化大豆油。
环氧化葵花籽油，CAS号：8001-21-6，采用文献《葵花籽油、线麻油环氧化的研究》中一步法的方法制备，其反应原料的重量份为：葵花籽油50份、30wt％的双氧水30份、冰醋酸8份、浓硫酸0.15份。
环氧硬脂酸辛酯，CAS号：141-38-8，采用武汉金诺化工有限公司提供的环氧硬脂酸辛酯。
实施例1
可降解PVC塑料原料(重量份)：PVC树脂102份、玉米淀粉45份、植物纤维48份、邻羟基二苯甲酮8份、膨润土1.2份、聚天冬氨酸1.6份、N-(2,4,6-三溴苯基)马来酰亚胺2份、增塑剂12份。
所述的植物纤维由竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
所述的增塑剂由环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
制备上述可降解PVC塑料的方法，包括如下步骤：
(1)按比例称取各重量份的原料于混合搅拌机中进行混合，混合转速为80转/分钟，混合温度控制在65℃，时间为30分钟，得到混合料；
(2)将混合料投入塑料双螺杆挤出机料斗内，塑料双螺杆挤出机温度控制在180℃；挤出混合料受热熔化，在塑料双螺杆挤出机的螺杆推动下，进行物理和化学反应，经孔状口模流出，热切得到颗粒状粒料，通过风筒送入料仓。
其中，颗粒状粒料的形状为3×3mm的圆柱，塑料双螺杆挤出机是同向平行双螺杆。得到实施例1的可降解PVC塑料。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的植物纤维由竹纤维、亚麻纤维按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的可降解PVC塑料。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的植物纤维由亚麻纤维、木棉纤维按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的可降解PVC塑料。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的植物纤维由竹纤维、木棉纤维按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的可降解PVC塑料。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的增塑剂由环氧化大豆油、环氧化葵花籽油按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的可降解PVC塑料。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的增塑剂由环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的可降解PVC塑料。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅仅在于：所述的增塑剂由环氧化大豆油、环氧硬脂酸辛酯按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的可降解PVC塑料。
测试例1
对实施例1-7制备得到的可降解PVC塑料的降解性能进行测试，参照QBT/T2461-1999《包装用降解聚乙烯薄膜》标准进行降解试验。具体测试结果见表1。
表1：生物降解后质量失重率结果表
质量失重率，％
实施例1 19.7
实施例2 15.2
实施例3 14.5
实施例4 12.8
实施例5 14.6
实施例6 15.9
实施例7 15.7
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维复配)降解性能明显优于实施例2-4(竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯复配)降解性能明显优于实施例5-7(环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯中任意二者复配)。
测试例2
将实施例1-7得到的可降解PVC塑料用哑铃型制样机制备为哑铃型试样，分别得到实施例1-7的可降解PVC塑料哑铃型试样。
将实施例1-7的可降解PVC塑料哑铃型试样进行拉伸强度测试。具体测试结果见表2。
表2：拉伸强度测试数据表
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维复配)拉伸强度明显优于实施例2-4(竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维中任意二者复配)；比较实施例1与实施例5-7，实施例1(环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯复配)拉伸强度明显优于实施例5-7(环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯中任意二者复配)。

Claims (1)

1.一种可降解PVC塑料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：PVC树脂100-104份、玉米淀粉40-50份、植物纤维40-50份、邻羟基二苯甲酮6-12份、膨润土1.0-2.0份、聚天冬氨酸1.0-2.0份、N-(2,4,6-三溴苯基)马来酰亚胺2-4份、增塑剂8-20份；
所述的植物纤维由竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维混合而成，所述竹纤维、亚麻纤维、木棉纤维的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)；
所述的增塑剂由环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯混合而成，所述环氧化大豆油、环氧化葵花籽油、环氧硬脂酸辛酯的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
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