CN108148277A - 一种力学性能好的可降解塑料及其制备方法 - Google Patents

一种力学性能好的可降解塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种力学性能好的可降解塑料及其制备方法，包括以下重量份的原料：粒度为300‑360目的超细氧化锌2.4‑4.5份、鱼鳔0.1‑0.5份、聚丙烯30‑36份、聚苯乙烯6‑12份、酚醛树脂10‑18份、淀粉纤维8‑15份、羟丙基纤维素4‑6份、表面活性剂2‑4份、增塑剂0.6‑1.5份、硼砂6‑10份、甘油2.5‑5份、壳聚糖8‑13份、粉煤灰22‑25份和聚乙烯醇16‑24份。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，各种原料之间起协同作用，制备的成品具有优良的力学性能、耐水性和可降解性，可以缓解白色污染问题，使用前景广阔。

Description

一种力学性能好的可降解塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料，具体是一种力学性能好的可降解塑料。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料在人们的生活和生产的各个领域广泛应用，塑料袋就是常见的一种塑料用品。随着社会经济的发展以及科学技术的进步，人们环境保护的意识越来越高，塑料袋废弃物所造成的白色污染问题也越来越受到重视，因此，具有生物降解能力的塑料成为时代发展的需要。
聚乙烯醇具有极好的透明性和和光泽性，是非带电性材料，并且具有较大的拉伸强度和撕裂强度，良好的耐油性、气体阻隔性、热合性与粘接性等优点，尤其是生物降解性受到了高度重视，人们在致力于聚乙烯醇降解塑料的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种力学性能好的可降解塑料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种力学性能好的可降解塑料，包括以下重量份的原料：粒度为300-360目的超细氧化锌2.4-4.5份、鱼鳔0.1-0.5份、聚丙烯30-36份、聚苯乙烯6-12份、酚醛树脂10-18份、淀粉纤维8-15份、羟丙基纤维素4-6份、表面活性剂2-4份、增塑剂0.6-1.5份、硼砂6-10份、甘油2.5-5份、壳聚糖8-13份、粉煤灰22-25份和聚乙烯醇16-24份。
作为本发明进一步的方案：淀粉纤维采用玉米淀粉纤维、红薯淀粉纤维、马铃薯淀粉纤维和木薯淀粉纤维中的至少一种。
作为本发明进一步的方案：壳聚糖的平均分子量为36000-45000。
所述力学性能好的可降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.3-0.6厘米的细丝并且浸泡在质量分数为2-5％的碱性溶液中120-150分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数不高于10％，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至120-130摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以900-1200rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温45-60分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量2-4倍的质量分数为15-22％的乙醇水溶液，在60-70摄氏度和PH值为8.6-9.6的条件下搅拌均匀，在4-5.5Mpa下反应50-70分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤一种碱性溶液采用氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和碳酸氢钠溶液中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，各种原料之间起协同作用，制备的成品具有优良的力学性能、耐水性和可降解性，可以缓解白色污染问题，使用前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种力学性能好的可降解塑料，包括以下重量份的原料：粒度为320目的超细氧化锌2.4份、鱼鳔0.1份、聚丙烯30份、聚苯乙烯6份、酚醛树脂10份、淀粉纤维8份、羟丙基纤维素4份、表面活性剂2份、增塑剂0.6份、硼砂6份、甘油2.5份、壳聚糖8份、粉煤灰22份和聚乙烯醇16份。淀粉纤维采用玉米淀粉纤维。
所述力学性能好的可降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.4厘米的细丝并且浸泡在质量分数为3％的碱性溶液中135分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数为6％，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至124摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以960rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温45分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量3倍的质量分数为18％的乙醇水溶液，在64摄氏度和PH值为8.9的条件下搅拌均匀，在4.8Mpa下反应56分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
实施例2
一种力学性能好的可降解塑料，包括以下重量份的原料：粒度为350目的超细氧化锌3.3份、鱼鳔0.25份、聚丙烯32份、聚苯乙烯9份、酚醛树脂14份、淀粉纤维11份、羟丙基纤维素4.8份、表面活性剂2.5份、增塑剂0.9份、硼砂7.5份、甘油3.5份、壳聚糖10份、粉煤灰23份和聚乙烯醇19份。壳聚糖的平均分子量为36000-45000。
所述力学性能好的可降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.5厘米的细丝并且浸泡在质量分数为5％的氢氧化钠溶液中140分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数为8％，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至128摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以1050rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温55分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量4倍的质量分数为18％的乙醇水溶液，在66摄氏度和PH值为9.2的条件下搅拌均匀，在5.2Mpa下反应65分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
实施例3
一种力学性能好的可降解塑料，包括以下重量份的原料：粒度为360目的超细氧化锌4份、鱼鳔0.4份、聚丙烯35份、聚苯乙烯10.5份、酚醛树脂16份、淀粉纤维14份、羟丙基纤维素5.5份、表面活性剂3.6份、增塑剂1.3份、硼砂9份、甘油4.2份、壳聚糖12份、粉煤灰24份和聚乙烯醇22份。淀粉纤维采用红薯淀粉纤维和木薯淀粉纤维的混合物。
所述力学性能好的可降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.3厘米的细丝并且浸泡在质量分数为5％的氨水中120-150分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数为4％，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至128摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以1100rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温56分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量4倍的质量分数为20％的乙醇水溶液，在65摄氏度和PH值为9.4的条件下搅拌均匀，在5Mpa下反应66分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
实施例4
一种力学性能好的可降解塑料，包括以下重量份的原料：粒度为320目的超细氧化锌4.5份、鱼鳔0.5份、聚丙烯36份、聚苯乙烯12份、酚醛树脂18份、淀粉纤维15份、羟丙基纤维素6份、表面活性剂4份、增塑剂1.5份、硼砂10份、甘油5份、壳聚糖13份、粉煤灰25份和聚乙烯醇24份。淀粉纤维采用玉米淀粉纤维、红薯淀粉纤维、马铃薯淀粉纤维和木薯淀粉纤维的混合物。壳聚糖的平均分子量为36000-45000。
所述力学性能好的可降解塑料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.5厘米的细丝并且浸泡在质量分数为3％的氢氧化钾溶液中140分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数为5％，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至126摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以1200rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温60分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量4倍的质量分数为22％的乙醇水溶液，在66摄氏度和PH值为9.4的条件下搅拌均匀，在5.2Mpa下反应70分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
对比例1
除不含有鱼鳔，其余原料和制备方法均与实施例3相同。
对实施例1-4的产品和对比例1的产品在70摄氏度进行性能测试，利用堆肥法对实施例1-4的产品和对比例1的产品进行降解率测试，测试结果见表1。
表1
从表1中可以看出实施例1-4的产品在力学性能、耐水性和降解性上均优于对比例1的产品，可以满足人们的使用需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种力学性能好的可降解塑料，其特征在于，包括以下重量份的原料：粒度为300-360目的超细氧化锌2.4-4.5份、鱼鳔0.1-0.5份、聚丙烯30-36份、聚苯乙烯6-12份、酚醛树脂10-18份、淀粉纤维8-15份、羟丙基纤维素4-6份、表面活性剂2-4份、增塑剂0.6-1.5份、硼砂6-10份、甘油2.5-5份、壳聚糖8-13份、粉煤灰22-25份和聚乙烯醇16-24份。
2.根据权利要求1所述的力学性能好的可降解塑料，其特征在于，所述淀粉纤维采用玉米淀粉纤维、红薯淀粉纤维、马铃薯淀粉纤维和木薯淀粉纤维中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的力学性能好的可降解塑料，其特征在于，所述壳聚糖的平均分子量为36000-45000。
4.一种如权利要求1-3任一所述的力学性能好的可降解塑料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将鱼鳔切成宽度为0.3-0.6厘米的细丝并且浸泡在质量分数为2-5%的碱性溶液中120-150分钟，再用水洗至中性并且干燥至水分质量分数不高于10%，粉碎即可得到鱼鳔胶；
步骤二，将超细氧化锌、聚苯乙烯和粉煤灰搅拌均匀后加热至120-130摄氏度，趁热加入酚醛树脂，以900-1200rpm的速度高速搅拌均匀，继续加热至170摄氏度并且加入甘油，搅拌均匀后保温45-60分钟，得到第一混合物；
步骤三，将聚丙烯、硼砂、鱼鳔胶、聚乙烯醇、淀粉纤维和壳聚糖混合并且加入总质量2-4倍的质量分数为15-22%的乙醇水溶液，在60-70摄氏度和PH值为8.6-9.6的条件下搅拌均匀，在4-5.5Mpa下反应50-70分钟，自然冷却至室温，得到第二混合物；
步骤四，将第一混合物、第二混合物、表面活性剂、羟丙基纤维素和增塑剂混合均匀并且加热至熔融状态，再进行吹塑成型即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的力学性能好的可降解塑料的制备方法，其特征在于，所述步骤一种碱性溶液采用氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和碳酸氢钠溶液中的一种。
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