CN109943088A - 一种环保复合塑料及塑料制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保复合塑料及塑料制品，所述环保复合塑料包含按重量百分比计的以下各组分：聚丙烯5‑45％，茶纤维46‑86％，发泡剂5‑20％，填料3‑10％，抗氧剂0.05‑0.3％，颜料0.1‑5％。所述塑料制品包含所述的环保复合塑料。本发明所述环保复合塑料才有独特配方，原材料环保，塑料本身无毒，可以直接接触食品，采用茶纤维具有天然茶香，特别适应生产盛装茶叶的器具、茶叶冲泡的器具、或者密封茶叶的器具，且产品的韧性好、强度高、可自然降解。
Description
技术领域
本发明涉及聚丙烯塑料改性技术，尤其是一种环保复合塑料及塑料制品。
背景技术
聚丙烯材料无毒、无臭、无味，被广泛用来制备塑料产品，由于其耐寒性差，低温冲击强度低，加上着色性不好，染色性、印刷性较差，从而难以运用到具有装饰要求的产品类别上。现有技术中尝试多种改性方法，以提高聚丙烯复合材料的性能。
例如：发明专利申请CN109535557A公开了一种高韧塑料包装袋材料，其原料包括：聚丙烯、聚酮树脂、相容剂、氨基酸金属盐、抗氧剂、紫外吸收剂、润滑剂。其中氨基酸金属盐采用如下工艺制备：将丙基磷酸酐加入氨基酸中加热反应后，干燥制得预制料；将预制料加入有机溶剂中，再滴加金属盐溶液，加热搅拌反应，过滤，干燥，制得氨基酸金属盐。该塑料包装袋材料的韧性好、强度高，然而其采用聚酮树脂、氨基酸金属盐属于有毒物质，不符合环保要求，不适合用来包装食品。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种环保复合塑料，该复合塑料通过添加茶纤维、发泡剂等组分，具有稳定的外观色彩，解决了聚丙烯难以印染的问题，同时茶纤维与填料配合，可以获得较好的韧性和强度。
本发明还提供包含所述环保复合塑料的塑料制品，可以是盛装茶叶的器具、茶叶冲泡的器具、或者密封茶叶的器具。例如茶叶罐、茶杯、茶叶礼盒等。
本发明还提供所述塑料制品的制备方法，该方法按照加料先后顺序，充分发挥各原料的特性，流程短、操作简洁，易工业推广。
具体方案如下：
一种环保复合塑料，包含按重量百分比计的以下各组分：
进一步的，所述聚丙烯为等规聚丙烯或无规聚丙烯；
任选的，所述茶纤维由茶梗、茶叶或者茶末中至少一种提取得到；
任选的，所述发泡剂为乙烯-辛烯共聚物。
进一步的，所述填料为白云石、碳酸钙、滑石、硅石、云母、硫酸钡、氧化镁、硅酸钙中至少一种；
任选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1035；
任选的，所述颜料为无机颜料，优选二氧化钛。
进一步的，所述环保复合塑料由按重量份计的以下各组分组成：
进一步的，所述环保复合塑料由按重量份计的以下各组分组成：
一种塑料制品，包含所述的环保复合塑料。
进一步的，所述塑料制品为盛装茶叶的器具、茶叶冲泡的器具、或者密封茶叶的器具。
一种所述塑料制品的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照所述重量百分比称取各组分；
步骤2：将聚丙烯、发泡剂在高混机中混合均匀，之后加入白油，搅拌使白油充分包覆在树脂上；再将填料，抗氧剂、颜料以及茶纤维分批次加入高混机中，继续混合均匀，得到混合料；
步骤3：将步骤2中制得的混合料加入到双螺杆挤出机，进行挤出造粒，得到所述的环保复合塑料粒子；
步骤4：将步骤3得到的环保复合塑料粒子烘干后，按照设计尺寸注塑成型，得到所述塑料制品。
进一步的，步骤2中白油用量为总重0.1-0.3％；
任选的，步骤3中挤出造粒的条件包括：加料口温度130-160℃，机头温度160-175℃，混炼段温度200-220℃；
任选的，步骤4中烘干的温度为60-80℃。
进一步的，步骤3中挤出造粒的条件包括：加料口温度150℃，机头温度170℃，混炼段温度210℃；步骤4中烘干的温度为70℃。
有益效果：本发明所述环保复合塑料才有独特配方，原材料环保，塑料本身无毒，可以直接接触食品，采用茶纤维具有天然茶香，特别适应生产盛装茶叶的器具、茶叶冲泡的器具、或者密封茶叶的器具，且产品的韧性好、强度高。产品茶纤维含量高，在自然环境下可以降解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例中茶纤维可以从市场购买，也可以自制，优选从茶梗、茶叶或者茶末中至少一种提取得到，提取方法可参见发明专利申请CN107794586A。为了便于比较，注塑模型采用圆柱形茶叶罐，需要说明的是，本发明注塑产品不限于茶叶罐，其他如茶杯、茶叶礼盒等只需要更换相应的模具即可。
实施例1
制备塑料制品茶叶罐，包括以下步骤：
步骤1：按照表1称取各组分；
步骤2：将聚丙烯、发泡剂在高混机中混合均匀，之后加入占总重0.1％白油，搅拌使白油充分包覆在树脂上；再将填料，抗氧剂、颜料以及茶纤维分批次加入高混机中，继续混合均匀，使无机粉体和助剂均匀的包裹在树脂表面，得到混合料；
步骤3：将步骤2中制得的混合料加入到双螺杆挤出机，进行挤出造粒，加料口温度150℃，机头温度170℃，混炼段温度210℃，得到所述的环保复合塑料粒子；
步骤4：将步骤3得到的环保复合塑料粒子在70℃烘干处理30min，之后按照茶叶罐设计尺寸注塑成型，得到所述塑料制品茶叶罐。
其中，聚丙烯为工业级等规聚丙烯，填料为碳酸钙，抗氧剂为抗氧剂1010，颜料为二氧化钛。
表1原料用量表(重量百分比％)
实施例2
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1，区别仅在于白油用量为总重0.3％。白油可以提高混料过程各组分的相容性，使得产品的质地更加均一，在后期加热、干燥过程中，白油会挥发掉。
实施例3
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1。
实施例4
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1。
实施例5
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1，区别仅在于步骤3中挤出造粒，加料口温度130℃，机头温度160℃，混炼段温度200℃。
实施例6
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1，区别仅在于聚丙烯为工业级无规聚丙烯，填料为白云石，抗氧剂为抗氧剂1035。
实施例7
制备塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1，区别仅在于步骤3中挤出造粒，加料口温度160℃，机头温度175℃，混炼段温度220℃。
对比例1
制备对比塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1。
所制备的茶叶罐为棕色，不带茶香味，
对比例2
制备对比塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1。
对比例3
制备对比塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1。
所制备的茶叶罐大致为浅棕色，但染色分布不均，局部呈现杂点，可能是由于茶纤维加量相对聚丙烯的加量有限，由于没有添加二氧化钛进行遮盖，使得局部外观不达标。
对比例4
制备对比塑料制品茶叶罐，各组分用量见表1，制备方法同实施例1，区别仅在于步骤2中不使用白油。发现搅拌过程耗时延长2-3倍时间才能获得可行的混匀效果，但注塑出的塑料制品表面有磨砂感，细腻度低于实施例1中的塑料产品。
性能检测
对所制备的部分样品按照GB1040-2006进行拉伸强度、断裂伸长率测试，缺口冲击强度参照GB/T 1843-2008进行测试，其结果如下表。
表2性能检测表
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种环保复合塑料，包含按重量百分比计的以下各组分：
2.根据权利要求1所述的环保复合塑料，其特征在于：所述聚丙烯为等规聚丙烯或无规聚丙烯；
任选的，所述茶纤维由茶梗、茶叶或者茶末中至少一种提取得到；
任选的，所述发泡剂为乙烯-辛烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的环保复合塑料，其特征在于：所述填料为白云石、碳酸钙、滑石、硅石、云母、硫酸钡、氧化镁、硅酸钙中至少一种；
任选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1035；
任选的，所述颜料为无机颜料，优选二氧化钛。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的环保复合塑料，其特征在于：所述环保复合塑料由按重量份计的以下各组分组成：
5.根据权利要求4所述的环保复合塑料，其特征在于：所述环保复合塑料由按重量份计的以下各组分组成：
6.一种塑料制品，包含权利要求1-5中任一项所述的环保复合塑料。
7.根据权利要求6所述塑料制品，其特征在于：所述塑料制品为盛装茶叶的器具、茶叶冲泡的器具、或者密封茶叶的器具。
8.一种权利要求6所述塑料制品的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：按照权利要求1-5中任一项所述重量百分比称取各组分；
步骤2：将聚丙烯、发泡剂在高混机中混合均匀，之后加入白油，搅拌使白油充分包覆在树脂上；再将填料，抗氧剂、颜料以及茶纤维分批次加入高混机中，继续混合均匀，得到混合料；
步骤3：将步骤2中制得的混合料加入到双螺杆挤出机，进行挤出造粒，得到所述的环保复合塑料粒子；
步骤4：将步骤3得到的环保复合塑料粒子烘干后，按照设计尺寸注塑成型，得到所述塑料制品。
9.根据权利要求8所述塑料制品的制备方法，其特征在于：步骤2中白油用量为总重0.1-0.3％；
任选的，步骤3中挤出造粒的条件包括：加料口温度130-160℃，机头温度160-175℃，混炼段温度200-220℃；
任选的，步骤4中烘干的温度为60-80℃。
10.根据权利要求8所述塑料制品的制备方法，其特征在于：步骤3中挤出造粒的条件包括：加料口温度150℃，机头温度170℃，混炼段温度210℃；步骤4中烘干的温度为70℃。
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