CN109135015A - 一种可降解环保塑料袋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解环保塑料袋，涉及塑胶技术领域，所述可降解环保塑料袋中含有其质量15‑16%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂；本发明通过对聚乙烯树脂的结构特性进行分析后，通过添加一定量的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂，能够显著改善聚乙烯树脂分子与其它组分之间的连接结构，从而能够一定程度上提高材料体系的熔融加工性，能够提高制成的塑料袋的物理力学性能，而且，还能够具有良好的可降解性，降解速度快。

Description

一种可降解环保塑料袋
技术领域
本发明属于塑胶技术领域，具体涉及一种可降解环保塑料袋。
背景技术
塑料袋作为一种日常生活中频繁使用的产品，其使用量极大，且在实际使用过程中，往往用一次之后就需要进行更换，因此造成了大量的塑料垃圾，而这些塑料垃圾往往在实际处理过程中因其不可降解的性质，从而给生活环境带来了极大的污染。现有技术中，虽然有采用淀粉等可降解材料制作塑料袋，但是往往其拉伸强度和断裂伸长率均较差，从而给日常使用带来了极大的不便，经常一次还没使用完，其已破损无法使用，因而不仅使用成本高，且更换更为频繁，造成了资源的大大浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种可降解环保塑料袋。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可降解环保塑料袋，所述可降解环保塑料袋中含有其质量15-16%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂制备方法为：
(1)将所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物、脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物按35-38g：42-44g：380-390ml的比例添加到二氯甲烷中，加热至70℃，以320r/min转速搅拌2小时，得到混合溶液；
(2)向步骤(1)配置的混合溶液中加入其质量0.12%的椰油酸单乙醇酰胺、1.38%的丙二醇脂肪酸酯和10%的去离子水，然后以1500r/min转速搅拌2小时，再采用超声处理2.5min，得到乳液；
(3)将上述得到的乳液加热至86℃，向乳液中添加其质量0.35%的硬脂酰胺和1.5%的仲醇，以1500r/min转速搅拌2小时，然后冷却至5℃，静置40min，再回收乳液中的二氯甲烷，得到混合液，对混合液进行离心分离，得到固体物，对固体物进行清洗，烘干至恒重，得到生物降解剂；
(4)将鲸蜡硬脂基葡糖苷均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液，调节鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液pH范围为5.5，然后再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量1.2%的偶联剂，搅拌均匀后，再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量35%的步骤(3)得到的生物降解剂，以120r/min转速搅拌2小时，然后进行离心分离，洗涤，烘干至恒重，即得鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物由70％的聚乙烯醇单元和30％的聚乙二醇单元组成。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物是聚酯-聚乙二醇两嵌段共聚物。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物中脂肪族聚酯是聚己内酯，嵌段共聚物分子量为8.56万，其中，聚乙二醇嵌段分子量为5500，脂肪族聚酯嵌段分子量为38000。
进一步的，所述超声处理的超声波频率为45kHz，功率为900W。
进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
进一步的，所述可降解环保塑料袋还包括以下重量份组分：聚乙烯树脂68、大豆淀粉5、聚乙烯蜡3、纳米碳酸钙12。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对聚乙烯树脂的结构特性进行分析后，通过添加一定量的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂，能够显著改善聚乙烯树脂分子与其它组分之间的连接结构，从而能够一定程度上提高材料体系的熔融加工性，能够提高制成的塑料袋的物理力学性能，而且，还能够具有良好的可降解性，降解速度快，降解程度高，能够通过鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂在体系中的分散，在外界土壤环境综合作用下对鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂、聚乙烯树脂分子和碳酸钙中化学键的破坏作用，从而达到对塑料袋的整体降解效果；由于鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂还具有一定的保水性，使用本发明的塑料袋，可使整个塑料袋容纳的食品废物不容易变质，发臭。同时，由于增加了鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂使塑料袋更有韧性，不易破碎。通过添加鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂作为原料容易降解，避免了对环境造成污染，本发明的可降解塑料袋，具有优良的成膜性、保水性、吸水性并且拉伸强度大，柔韧性好；与使用单一的聚乙烯树脂制成的塑料袋相比相比，其抗拉伸强度高、吸水效果好，可保持在较长承重状态；同时具有更好的生物降解性，低碳环保。
具体实施方式
实施例1
一种可降解环保塑料袋，所述可降解环保塑料袋中含有其质量15%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂制备方法为：
(1)将所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物、脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物按35g：42g：380ml的比例添加到二氯甲烷中，加热至70℃，以320r/min转速搅拌2小时，得到混合溶液；
(2)向步骤(1)配置的混合溶液中加入其质量0.12%的椰油酸单乙醇酰胺、1.38%的丙二醇脂肪酸酯和10%的去离子水，然后以1500r/min转速搅拌2小时，再采用超声处理2.5min，得到乳液；
(3)将上述得到的乳液加热至86℃，向乳液中添加其质量0.35%的硬脂酰胺和1.5%的仲醇，以1500r/min转速搅拌2小时，然后冷却至5℃，静置40min，再回收乳液中的二氯甲烷，得到混合液，对混合液进行离心分离，得到固体物，对固体物进行清洗，烘干至恒重，得到生物降解剂；
(4)将鲸蜡硬脂基葡糖苷均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液，调节鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液pH范围为5.5，然后再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量1.2%的偶联剂，搅拌均匀后，再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量35%的步骤(3)得到的生物降解剂，以120r/min转速搅拌2小时，然后进行离心分离，洗涤，烘干至恒重，即得鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物由70％的聚乙烯醇单元和30％的聚乙二醇单元组成。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物是聚酯-聚乙二醇两嵌段共聚物。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物中脂肪族聚酯是聚己内酯，嵌段共聚物分子量为8.56万，其中，聚乙二醇嵌段分子量为5500，脂肪族聚酯嵌段分子量为38000。
进一步的，所述超声处理的超声波频率为45kHz，功率为900W。
进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
进一步的，所述可降解环保塑料袋还包括以下重量份组分：聚乙烯树脂68、大豆淀粉5、聚乙烯蜡3、纳米碳酸钙12。
实施例2
一种可降解环保塑料袋，所述可降解环保塑料袋中含有其质量16%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂制备方法为：
(1)将所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物、脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物按38g：44g： 390ml的比例添加到二氯甲烷中，加热至70℃，以320r/min转速搅拌2小时，得到混合溶液；
(2)向步骤(1)配置的混合溶液中加入其质量0.12%的椰油酸单乙醇酰胺、1.38%的丙二醇脂肪酸酯和10%的去离子水，然后以1500r/min转速搅拌2小时，再采用超声处理2.5min，得到乳液；
(3)将上述得到的乳液加热至86℃，向乳液中添加其质量0.35%的硬脂酰胺和1.5%的仲醇，以1500r/min转速搅拌2小时，然后冷却至5℃，静置40min，再回收乳液中的二氯甲烷，得到混合液，对混合液进行离心分离，得到固体物，对固体物进行清洗，烘干至恒重，得到生物降解剂；
(4)将鲸蜡硬脂基葡糖苷均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液，调节鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液pH范围为5.5，然后再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量1.2%的偶联剂，搅拌均匀后，再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量35%的步骤(3)得到的生物降解剂，以120r/min转速搅拌2小时，然后进行离心分离，洗涤，烘干至恒重，即得鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物由70％的聚乙烯醇单元和30％的聚乙二醇单元组成。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物是聚酯-聚乙二醇两嵌段共聚物。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物中脂肪族聚酯是聚己内酯，嵌段共聚物分子量为8.56万，其中，聚乙二醇嵌段分子量为5500，脂肪族聚酯嵌段分子量为38000。
进一步的，所述超声处理的超声波频率为45kHz，功率为900W。
进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
进一步的，所述可降解环保塑料袋还包括以下重量份组分：聚乙烯树脂68、大豆淀粉5、聚乙烯蜡3、纳米碳酸钙12。
实施例3
一种可降解环保塑料袋，所述可降解环保塑料袋中含有其质量15.6%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂制备方法为：
(1)将所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物、脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物按36g：43g：385ml的比例添加到二氯甲烷中，加热至70℃，以320r/min转速搅拌2小时，得到混合溶液；
(2)向步骤(1)配置的混合溶液中加入其质量0.12%的椰油酸单乙醇酰胺、1.38%的丙二醇脂肪酸酯和10%的去离子水，然后以1500r/min转速搅拌2小时，再采用超声处理2.5min，得到乳液；
(3)将上述得到的乳液加热至86℃，向乳液中添加其质量0.35%的硬脂酰胺和1.5%的仲醇，以1500r/min转速搅拌2小时，然后冷却至5℃，静置40min，再回收乳液中的二氯甲烷，得到混合液，对混合液进行离心分离，得到固体物，对固体物进行清洗，烘干至恒重，得到生物降解剂；
(4)将鲸蜡硬脂基葡糖苷均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液，调节鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液pH范围为5.5，然后再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量1.2%的偶联剂，搅拌均匀后，再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量35%的步骤(3)得到的生物降解剂，以120r/min转速搅拌2小时，然后进行离心分离，洗涤，烘干至恒重，即得鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
进一步的，所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物由70％的聚乙烯醇单元和30％的聚乙二醇单元组成。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物是聚酯-聚乙二醇两嵌段共聚物。
进一步的，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物中脂肪族聚酯是聚己内酯，嵌段共聚物分子量为8.56万，其中，聚乙二醇嵌段分子量为5500，脂肪族聚酯嵌段分子量为38000。
进一步的，所述超声处理的超声波频率为45kHz，功率为900W。
进一步的，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
进一步的，所述可降解环保塑料袋还包括以下重量份组分：聚乙烯树脂68、大豆淀粉5、聚乙烯蜡3、纳米碳酸钙12。
对比例1：与实施例1区别仅在于鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂替换为生物降解剂。
对比例2：与实施例1区别仅在于鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂替换为脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物。
对比例3：与实施例1区别仅在于鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂替换为聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物。
对照组：申请号：201510957079.1。
将实施例与对比例采用相同加工工艺制程相同规格的塑料袋，每组质量为10g，放在温度为12±5℃、空气相对湿度为68±5%的环境下，与460g土壤均匀混合，土壤理化性质相同，放置3个月，再进行清洗，烘干，称量，计算质量损失率：
表1
由表1可以看出，本发明制备的塑料袋具有良好的可降解性。

Claims (8)

1.一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述可降解环保塑料袋中含有其质量15-16%的鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
2.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂制备方法为：
(1)将所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物、脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物按35-38g：42-44g：380-390ml的比例添加到二氯甲烷中，加热至70℃，以320r/min转速搅拌2小时，得到混合溶液；
(2)向步骤(1)配置的混合溶液中加入其质量0.12%的椰油酸单乙醇酰胺、1.38%的丙二醇脂肪酸酯和10%的去离子水，然后以1500r/min转速搅拌2小时，再采用超声处理2.5min，得到乳液；
(3)将上述得到的乳液加热至86℃，向乳液中添加其质量0.35%的硬脂酰胺和1.5%的仲醇，以1500r/min转速搅拌2小时，然后冷却至5℃，静置40min，再回收乳液中的二氯甲烷，得到混合液，对混合液进行离心分离，得到固体物，对固体物进行清洗，烘干至恒重，得到生物降解剂；
(4)将鲸蜡硬脂基葡糖苷均匀分散到去离子水中，配制成质量分数为8.5%的鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液，调节鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液pH范围为5.5，然后再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量1.2%的偶联剂，搅拌均匀后，再添加鲸蜡硬脂基葡糖苷溶液质量35%的步骤(3)得到的生物降解剂，以120r/min转速搅拌2小时，然后进行离心分离，洗涤，烘干至恒重，即得鲸蜡硬脂基葡糖苷改性生物降解剂。
3.根据权利要求2所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述聚乙烯醇－聚乙二醇接枝共聚物由70％的聚乙烯醇单元和30％的聚乙二醇单元组成。
4.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物是聚酯-聚乙二醇两嵌段共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述脂肪族聚酯-聚乙二醇嵌段共聚物中脂肪族聚酯是聚己内酯，嵌段共聚物分子量为8.56万，其中，聚乙二醇嵌段分子量为5500，脂肪族聚酯嵌段分子量为38000。
6.根据权利要求2所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述超声处理的超声波频率为45kHz，功率为900W。
7.根据权利要求2所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述偶联剂为有机硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料袋，其特征在于，所述可降解环保塑料袋还包括以下重量份组分：聚乙烯树脂68、大豆淀粉5、聚乙烯蜡3、纳米碳酸钙12。
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