CN108586821A - 一种淀粉复合可降解花盆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：称取环氧树脂5‑10份、活性稀释剂2‑10份，无机颜料1‑3加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。步骤(2)：取黄土20‑50份、淀粉20‑30份，聚乙烯醇1‑5份，纤维5‑10份，偶联剂1‑3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入10‑100份水，搅拌加热，继续加入氧化剂、固化剂，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆。所得到的花盆力学性能优异，生物可降解。

Description

一种淀粉复合可降解花盆及其制备方法

技术领域

本发明属花卉用品材料领域，涉及一种透气调湿花盆及其制备方法。

背景技术

花盆是种花用的一种器皿，为口大底端小的倒圆台或倒棱台形状，根据制作材料不同，可以分为很多种。常见的有瓷盆、玻璃钢花盆、塑料盆、紫砂盆等。其中，例如瓷盆的工艺大概需要经过练泥、拉坯、刻花、施釉、烧窑等步骤，工艺复杂，并且耗能。而玻璃花盆，制备工艺也较为复杂，并且不透气透湿度。而对于塑料花盆，其制备工艺相对简单，但是塑料花盆不透气，主要用于无土栽培，其成本相对于玻璃和陶瓷花盆的要低。

可见，现有技术中已经存在多种花盆，并且制备工艺较为成熟，然而，各种花盆都有各自的优点和缺陷。

在花鸟市场以及市政花卉领域，我们常见许多一次性花盆，这类花盆大多使用塑料制成，这类花盆在使用完后不容易降解，对环境造成严重的危害。现有技术也有针对一次性花盆提出的可降解花盆，如专利公开号为CN106832520A的发明专利公开了“一种污泥基发泡降解花卉苗木用容器”，其利用污泥，加入木纤维、废纸纤维以及交联剂、润滑剂和水充分搅拌，使其混合均匀，然后混合浆料并倒入模具，进行模压，注塑成型，微波发泡并脱水干燥，制得的污泥基发泡降解花卉苗木容器，该容器以污泥和织物纤维为主料，纯天然可降解，绿色环保、密度低，轻便，成本低，使用后还原程突然，解决了传统塑料或烧制容器降解对环境带来的污染问题。该发明以淤泥为基材，使用纤维进行增强强度，但是所制备得到的花盆韧性较差，在市政以及花卉市场中对花卉运输过程中容易破损。

本发明在现有花盆的基础上，提供一种淀粉复合可降解花盆及其制备方法，该花盆成本低，易降解，强度和韧性好。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，提供一种淀粉复合可降解花盆及其制备方法，本发明采用以下方法。

花盆材料主要是由水性环氧树脂胶与淀粉、黄土、纤维通过成型加工得到，本发明主要是利用淀粉制备得到胶料，同时还利用环氧树脂进一步的交联固化，以黄土和纤维作为添加，制备得到成本低、机械性能优良、生物可降解的花盆。

本发明提供了一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，具体包括以下步骤：

称取环氧树脂5-10份、活性稀释剂2-10份，无机颜料1-3加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

取黄土20-50份、淀粉20-30份，聚乙烯醇1-5份，纤维5-10份，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入10-100份水，搅拌加热，继续加入氧化剂、固化剂，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆。

所述环氧树脂为水性环氧树脂。

固化剂为水性环氧树脂固化剂。

氧化剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

活性稀释剂为如丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚和苯基缩水甘油醚中的一种。

固化温度为30-80℃，固化时间2-4h。

本发明在粉料的制备时，将黄土和淀粉一起共混，在搅拌的时候，加入水，并且加热，使得淀粉糊化，在糊化过程中，淀粉会将黄土包覆，使得黄土能够稳定的存在浆料体系中，最终制备得到的花盆，黄土的分布均匀，有助于花盆的力学性能和韧性。

本发明在最后的搅拌过程中加入氧化剂，氧化剂可以对聚乙烯醇进行氧化，使聚乙烯醇上的羟基转变为醛基或羧基，并且也能在一定程度上对淀粉进行氧化，使淀粉的分子量降低，也存在将淀粉的羟基转换为羧基和醛基。氧化剂的用量会影响到聚乙烯醇和淀粉的氧化程度，当氧化剂过量时，聚乙烯醇分子链上的羟基大部分转换为羧基，并且对淀粉的分子量影响较大，会显著降低最终物料的粘性，不利于固化成膜。当氧化剂不充分时，起不到对聚乙烯醇的氧化，进而聚乙烯醇与淀粉以及环氧树脂之间仅仅以氢键的结合，使得浆料固化后，得到的花盆的力学性能不理想。本发明通过长期的实验，得到氧化剂的用量为2-5份。

本发明在搅拌过程中还加入了固化剂，固化剂为胺类物质，这类物质能与环氧树脂进行固化，使环氧树脂的环氧基团打开，并与氨基进行反应，在反应过程中环氧树脂还会多一个羟基，环氧树脂的羟基可以与固化剂进一步发生反应，也可以与体系中氧化的淀粉和聚乙烯醇上存在的醛基发生缩醛反应，或者与体系中存在的羧基发生酯化反应。

因此，本发明制备花盆的浆料中发生了多种交联固化反应，其中包括氧化的聚乙烯醇与淀粉的缩醛和酯化反应、环氧树脂与固化剂的反应、环氧树脂与淀粉、环氧树脂与聚乙烯醇之间的反应，其中还存在各试剂之间的氢键结合。

具体的，本发明中可能存在的反应如下：

聚乙烯醇的氧化：

环氧树脂的交联：

在整个浆料体系中，通过环氧树脂、淀粉以及聚乙烯醇的加入，可以明显的改善花盆的力学性能，包括花盆的韧性和强度。

本发明还提供了一种淀粉复合可降解花盆。

采用以上技术方案所制备得到的透气调湿度的花盆有以下优点：该花盆中加入大量的淀粉，淀粉具备生物降解性能，同时引入聚乙烯醇，改善淀粉的性能，提高淀粉的防水性能，并且赋予淀粉充足的韧性。进一步的在体系中加入环氧树脂，环氧树脂可作为花盆的骨架，并且与淀粉和聚乙烯醇之间会发生相互交联，提高花盆的强度以及韧性，便于运输。

具体实施方式

一下结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的描述。

实施例1

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

实施例2

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉30份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

实施例3

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂10份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

实施例4

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土50份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

实施例5

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸钾3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为80℃，固化时间2h。

实施例6

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丁基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

对比例1

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，无机颜料1份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(2)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵3份、搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆。

对比例2

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入30份水，搅拌加热，继续加入固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

对比例3

一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：称取环氧树脂5份、丙烯基缩水甘油醚2份，无机颜料1加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料。

步骤(2)：取黄土40份、淀粉20份，聚乙烯醇4份，纤维5份，偶联剂2份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料。

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入50份水，搅拌加热，继续加入过硫酸铵10份、固化剂3份，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆，固化温度为50℃，固化时间2h。

将实施例1-6，对比例1-3制备得到花盆材料进行力学性能检测。测试结果见下表。

可见，在花盆浆料体系中，当淀粉和环氧树脂的含量的不同对花盆的机械性能的影响较大。

将花盆置于土壤中，进行降解，可以发现花盆大多在40天就发现明显的腐蚀，主要是因为花盆中含有较多的淀粉，为微生物提供较多的能量。

Claims (7)

1.一种淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：称取水性环氧树脂5-10份、活性稀释剂2-10份，无机颜料1-3份加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合胶料；

步骤(2)：取黄土20-50份、淀粉20-30份，聚乙烯醇1-5份，纤维5-10份，偶联剂1-3份加入到捏合机中混合均匀，得到混合粉料；

步骤(3)：将得到的混合粉料加入到中得到的混合胶料中，加入10-100份水，搅拌加热，继续加入氧化剂、固化剂，搅拌，得到花盆浆料材料，倒模，固化，成型，脱模，获得可降解花盆。

2.一种如权利要求1所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，活性稀释剂为如丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚和苯基缩水甘油醚中的一种。

3.一种如权利要求1所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，步骤(3)固化剂为水性环氧树脂固化剂。

4.一种如权利要求1所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，步骤(3)固化剂的用量为2-8份。

5.一种如权利要求1所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，步骤(3)氧化剂为过硫酸钾或过硫酸铵。

6.一种如权利要求1所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法，其特征在于，固化温度为30-80℃，固化时间2-4h。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的淀粉复合可降解花盆的制备方法所制备得到的花盆。