CN109734980A - 一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，通过在聚乙烯中添加聚肌氨酸，有效提高了聚乙烯的降解性能。为了同时保证产品具有较好的耐温性能，还在产品中同时混入了少量纤维素或硫酸钙晶须。这些添加剂同时也有助于提高产品强度，扩大聚乙烯应用范围。本方法流程简单，可操作性强，具有很高的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制品生产领域，特别涉及一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，化妆品从舞台上渐渐的进入了大众，化妆品的种类也越来越多。化妆品瓶是能使气体与外界温度隔绝的容器或隔绝外部细菌的容器。从材质上来看主要以玻璃瓶、塑料为主。玻璃瓶容易被打破。目前塑料作为瓶子材料也存在许多缺点。
聚乙烯在我国应用相当广泛，薄膜是其最大的用户，约消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例。在五大通用树脂中PE的消费量位居第一。聚乙烯可以吹塑成型制造各种瓶、罐及工业用槽、桶等容器；注射成型制造各种盆、桶、篮、篓、筐等日用盛器、日用杂品和家具等；挤出成型制造各种管材、捆扎带以及纤维、单丝等。此外，还可用于制造电线电缆的包覆材料和合成纸。在众多的应用中，聚乙烯最主要的两个消费领域就是管材和薄膜。随着城市建设、农用薄膜及各种食品、纺织品和工业品包装业的发展，这两个领域的发展也越来越广阔。
但是，聚乙烯的广泛使用也带来了严重的白色污染问题。2008年，国务院下发《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，在全国范围内禁止生产销售使用超薄塑料袋，并实行塑料袋有偿使用制度。2015年，吉林省正式实施“禁塑令”，规定全省范围内禁止生产、销售不可降解塑料购物袋、塑料餐具，成为全国第一个全面禁塑地区。在政策的驱动下，我国可降解塑料迎来高速发展时期，多条生物降解塑料新建生产线建设和投产。可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂（如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等），使其稳定性下降，后较容易在自然环境中降解的塑料。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，使得制得的化妆品瓶子能够降解。
为了实现上述目的，本发明提供的一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，其特征在于，其流程为：
a. 聚肌氨酸制备：在1000 mL单口烧瓶中加入NaOH, 用300 mL去离子水溶解，再依次加入肌氨酸，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA），搅拌三天进行初步反应，之后使用浓盐酸酸化至pH约为1；产品使用三氯甲烷萃取后用柠檬酸水溶液（5 wt%）洗涤、干燥并收集。之所以采用柠檬酸，是由于柠檬酸与肌氨酸和XAA有一定的亲和性，能够有效洗去残余肌氨酸和XAA。产物用三氯甲烷溶解，冰水浴温度下逐滴加入PBr3，10 min 后撤去冰水浴，在室温下继续反应1 h；分别用饱和NaHCO3、去离子水洗涤反应液三次；最后用无水硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到产物，产物可经柱色谱进行提纯；上述的聚肌氨酸制备过程中，氢氧化钠溶液浓度为0.4~0.55 mol/L。肌氨酸添加量为20~30 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2~2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35-45℃。随后的反应中，PBr3添加量为25~35 mL，并在15 min内滴加完成。聚肌氨酸的制备过程中需要尽量保证除水除氧。
b、共混：取聚肌氨酸，纤维素，硫酸钙晶须和聚乙烯，在熔融状态下共混，得到改性聚乙烯。其中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=0.5~2:4~8:2~4:40。聚肌氨酸的加入能够提高产品降解性，而纤维算和硫酸钙晶须的加入则有助于提高产品的力学性能和耐热性能。
本发明提供的一种可降解用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，通过在聚乙烯中添加聚肌氨酸，有效提高了聚乙烯的降解性能。为了同时保证产品具有较好的耐温性能，还在产品中同时混入了少量纤维素或硫酸钙晶须。这些添加剂同时也有助于提高产品强度，扩大聚乙烯应用范围。本方法流程简单，可操作性强，具有很高的推广价值。
具体实施方式
实施例1
为了实现上述目的，本发明提供的一种可降解用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，其特征在于，其流程为：
a. 聚肌氨酸制备：在1000 mL单口烧瓶中加入NaOH, 用300 mL去离子水溶解，再依次加入肌氨酸，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA），搅拌三天进行初步反应，之后使用浓盐酸酸化至pH约为1；产品使用三氯甲烷萃取后用柠檬酸水溶液（5 wt%）洗涤、干燥并收集；产物用三氯甲烷溶解，冰水浴温度下逐滴加入PBr3，10 min 后撤去冰水浴，在室温下继续反应1h；分别用饱和NaHCO3、去离子水洗涤反应液三次；最后用无水硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到产物，产物可经柱色谱进行提纯；上述的聚肌氨酸制备过程中，氢氧化钠溶液浓度为0.4~0.55 mol/L。肌氨酸添加量为20~30 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2~2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35-45℃。随后的反应中，PBr3添加量为25~35 mL，并在15 min内滴加完成。
b、共混：取聚肌氨酸，纤维素，硫酸钙晶须和聚乙烯，在熔融状态下共混，得到改性聚乙烯。其中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=0.5~2:4~8:2~4:40。
为了达到测试目的，按照下述参数制备了产品：氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为25 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为28 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=1:5:2:40。所得产品熔融温度为138℃，暴露在生活环境中60天，质量下降31%。
实施例2
氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为25 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为28 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=2:5:2:40。所得产品熔融温度为126℃，暴露在生活环境中60天，质量下降39%。
实施例3
氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为25 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为28 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=1:8:2:40。所得产品熔融温度为144℃，暴露在生活环境中60天，质量下降36%。
实施例4
氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为25 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2.5倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为28 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=1:8:4:40。所得产品熔融温度为146℃，暴露在生活环境中60天，质量下降32%。
实施例5
氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为30 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为25 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=1:5:2:40。所得产品熔融温度为139℃，暴露在生活环境中60天，质量下降20%。
实施例6
氢氧化钠溶液浓度为0. 5 mol/L。肌氨酸添加量为30 g，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA）添加质量为肌氨酸质量的2倍。初步反应温度为室温或水浴35℃。随后的反应中，PBr3添加量为25 mL，并在15 min内滴加完成。共混过程中聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=0.5:5:2:40。所得产品熔融温度为141℃，暴露在生活环境中60天，质量下降13%。
Claims (3)
1.一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，其特征在于，其流程为：
a. 聚肌氨酸制备：在1000 mL单口烧瓶中加入NaOH, 用300 mL去离子水溶解，再依次加入肌氨酸，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸（XAA），搅拌三天进行初步反应，之后使用浓盐酸酸化至pH约为1；产品使用三氯甲烷萃取后用柠檬酸水溶液（5 wt%）洗涤、干燥并收集；产物用三氯甲烷溶解，冰水浴温度下逐滴加入PBr3，10 min 后撤去冰水浴，在室温下继续反应1h；分别用饱和NaHCO3、去离子水洗涤反应液三次；最后用无水硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到产物，产物可经柱色谱进行提纯；
b、共混：取聚肌氨酸，纤维素，硫酸钙晶须和聚乙烯，在熔融状态下共混，得到改性聚乙烯；
其中所述的聚肌氨酸制备过程中，氢氧化钠溶液浓度为0.4~0.55 mol/L；
所述的聚肌氨酸制备过程中，肌氨酸添加量为20~30 g；
所述的聚肌氨酸制备过程中，S-乙氧基硫代羰基巯基乙酸添加质量为肌氨酸质量的2~2.5倍；
所述的聚肌氨酸制备过程中，初步反应温度为室温或水浴35-45℃。
2. 根据权利要求1所述的一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，其特征在于，所述的聚肌氨酸制备过程中，PBr3添加量为25~35 mL，并在15 min内滴加完成。
3.根据权利要求1所述的一种用于制作化妆品瓶子的改性聚乙烯的制备方法，其特征在于，所述的共混过程中，聚肌氨酸:纤维素:硫酸钙晶须:聚乙烯=0.5~2:4~8:2~4:40。
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