CN108250707A - 一种手机外壳用环保易降解型材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手机外壳用环保易降解型材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸树脂34‑40份、ABS树脂26‑30份、聚丁二酸丁二醇酯22‑26份、改性玉米淀粉26‑28份、三聚氰胺14‑16份、凹凸棒土16‑18份、高岭土8‑10份、石墨烯4‑10份、偶联剂5‑8份、增塑剂4‑6份、降解剂2‑6份、填料1‑2份。本发明的一种手机外壳用环保易降解型材料，该材料具有优异的降解性，且在自然状态下能够快速降解，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种手机外壳用环保易降解型材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，具体涉及一种手机外壳用环保易降解型材料及其制备方法。
背景技术
随着通信和数字技术的飞速发展，手机在短短几十年的时间里，已经经过了数次升级换代，直至现在，手机已成为人们生活中非常重要的工具，并逐渐向功能多样化发展，手机外壳是手机强力的防护伞，能保护手机防摔、防刮、防水和防震，同时能有效减少灰尘的侵袭，增强手机的使用寿命；手机壳按质地分有PC壳、皮革、硅胶、布料、硬塑、皮套、金属钢化玻璃壳、软塑材料给环境造成了严重污染(被称为“白色污染”)，近年来，全球“白色污染”形势日益严峻，成为了继“工业三废”之后的又一严重影响人们生活质量的污染来源，当今社会追求低碳及低污染生活方式，由于人口增多，手机的需求也日益增多，导致手机外壳增多，鉴于会引起大量污染，因此环保易降解材料制备是必很有必要的。
现有技术中，外壳材料降解性能还不是很好，且在自然状态下的降解时间很长，因此存在较大的不便性。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种手机外壳用环保易降解型材料，该材料具有优异的降解性，且在自然状态下能够快速降解，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种手机外壳用环保易降解型材料，包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂34-40份、ABS树脂26-30份、聚丁二酸丁二醇酯22-26份、改性玉米淀粉26-28份、三聚氰胺14-16份、凹凸棒土16-18份、高岭土8-10份、石墨烯4-10份、偶联剂5-8份、增塑剂4-6份、降解剂2-6份、填料1-2份。
优选地，所述手机外壳用环保易降解型材料包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂36份、ABS树脂28份、聚丁二酸丁二醇酯24份、改性玉米淀粉27份、三聚氰胺15份、凹凸棒土17份、高岭土9份、石墨烯7份、偶联剂6.5份、增塑剂5份、降解剂4份、填料1.5份。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。
优选地，所述增塑剂为丙二醇。
优选地，所述降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物。
优选地，所述填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比(3-7):2组成的混合物。
本发明还提供一种手机外壳用环保易降解型材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌时间为20-30min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为120-130℃，反应时间为10-20min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1000-1100r/min，搅拌时间为1-2h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120-130℃，第二工作温度为140-160℃，第三工作温度为150-160℃，第四工作温度为160-165℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
优选地，所述手机外壳用环保易降解型材料的制备步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为900r/min，搅拌时间为25min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为125℃，反应时间为15min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1050r/min，搅拌时间为1.5h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125℃，第二工作温度为150℃，第三工作温度为155℃，第四工作温度为162.5℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的一种手机外壳用环保易降解型材料使用的聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯为主要基料，都是可以降解的材料，添加的改性玉米淀粉可以起到降解作用，同时添加的降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物进一步的起到降解作用。
(2)本发明的一种手机外壳用环保易降解型材料，添加的石墨烯可以提高材料的韧性，同时，加入的填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比(3-7):2组成的混合物，提高材料的拉伸强度等物理性能，本发明经过多组实验探究纳米碳酸钙、纳米二氧化钛的物质质量比，以达到最佳的机械性能。
(3)本发明的一种手机外壳用环保易降解型材料，该材料具有优异的降解性，且在自然状态下能够快速降解，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
实施例1.
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料，包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂34份、ABS树脂26份、聚丁二酸丁二醇酯22份、改性玉米淀粉26份、三聚氰胺14份、凹凸棒土16份、高岭土8份、石墨烯4份、偶联剂5份、增塑剂4份、降解剂2份、填料1份。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。
本实施例的增塑剂为丙二醇。
本实施例的降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为800r/min，搅拌时间为20min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为120℃，反应时间为10min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1000r/min，搅拌时间为1h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
实施例2.
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料，包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂40份、ABS树脂30份、聚丁二酸丁二醇酯26份、改性玉米淀粉28份、三聚氰胺16份、凹凸棒土18份、高岭土10份、石墨烯10份、偶联剂8份、增塑剂6份、降解剂6份、填料2份。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。
本实施例的增塑剂为丙二醇。
本实施例的降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为1000r/min，搅拌时间为30min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为130℃，反应时间为20min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1100r/min，搅拌时间为2h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为130℃，第二工作温度为160℃，第三工作温度为160℃，第四工作温度为160-165℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
实施例3.
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料，包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂36份、ABS树脂28份、聚丁二酸丁二醇酯24份、改性玉米淀粉27份、三聚氰胺15份、凹凸棒土17份、高岭土9份、石墨烯7份、偶联剂6.5份、增塑剂5份、降解剂4份、填料1.5份。
本实施例的偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。
本实施例的增塑剂为丙二醇。
本实施例的降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物。
本实施例的填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比5:2组成的混合物。
本实施例的一种手机外壳用环保易降解型材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为900r/min，搅拌时间为25min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为125℃，反应时间为15min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1050r/min，搅拌时间为1.5h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125℃，第二工作温度为150℃，第三工作温度为155℃，第四工作温度为162.5℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
实施例1至3制备的手机外壳用环保易降解型材料的性能测试结果如下：
拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％) 自然降解天数(天)
实施例1 59.6 172 33
实施例2 58.3 174 31
实施例3 62.1 179 28
技术指标 55.2 163 55
本发明的一种手机外壳用环保易降解型材料，该材料具有优异的降解性，且在自然状态下能够快速降解，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
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 (8)

1.一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂34-40份、ABS树脂26-30份、聚丁二酸丁二醇酯22-26份、改性玉米淀粉26-28份、三聚氰胺14-16份、凹凸棒土16-18份、高岭土8-10份、石墨烯4-10份、偶联剂5-8份、增塑剂4-6份、降解剂2-6份、填料1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，所述手机外壳用环保易降解型材料包括以下重量份的原料：
聚乳酸树脂36份、ABS树脂28份、聚丁二酸丁二醇酯24份、改性玉米淀粉27份、三聚氰胺15份、凹凸棒土17份、高岭土9份、石墨烯7份、偶联剂6.5份、增塑剂5份、降解剂4份、填料1.5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH-560。
4.根据权利要求1或2所述的一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，所述增塑剂为丙二醇。
5.根据权利要求1或2所述的一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，所述降解剂为聚羟基脂肪酸酯、改性环糊精，按照重量比2:1组成的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种手机外壳用环保易降解型材料，其特征在于，所述填料为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛，按照重量比（3-7）:2组成的混合物。
7.一种制备如权利要求1或2所述的手机外壳用环保易降解型材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为800-1000r/min，搅拌时间为20-30min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为120-130℃，反应时间为10-20min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1000-1100r/min，搅拌时间为1-2h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120-130℃，第二工作温度为140-160℃，第三工作温度为150-160℃，第四工作温度为160-165℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
8.根据权利要求7所述的一种手机外壳用环保易降解型材料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：
步骤一，按要求称量各组分原料；
步骤二，将聚乳酸树脂、ABS树脂、聚丁二酸丁二醇酯，按顺序依次加入高速搅拌机中，搅拌转速为900r/min，搅拌时间为25min，得到混合物A，将制得的混合物A、改性玉米淀粉、三聚氰胺送入反应釜中，反应温度为125℃，反应时间为15min，得到混合物B；
步骤三，将步骤二中制得的混合物B、凹凸棒土、高岭土、石墨烯、偶联剂、增塑剂、降解剂、填料，加入高速混合机中，搅拌转速为1050r/min，搅拌时间为1.5h，随后将混合物送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125℃，第二工作温度为150℃，第三工作温度为155℃，第四工作温度为162.5℃，挤压后制得手机外壳用环保易降解型材料。
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