CN110396288A - 一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可降解塑料袋技术领域，且公开了一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮‑石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，包括以下原料，聚乳酸、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯、聚乙烯、发泡剂、钛酸酯偶联剂、表面活性剂，发泡剂碳酸氢钠和N,N‑二亚硝基五亚甲基四胺化合物，钛酸酯偶联剂TMC‑105单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯，表面活性剂为聚乙二醇，该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮‑石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，聚乙烯吡咯烷酮‑石墨烯改性的聚乳酸作为基体，聚乙烯吡咯烷酮‑石墨烯提高了聚乳酸的韧性和强度，增强了聚乳酸的机械性能，制备出的塑料袋承重性能更高，较于传统的塑料袋，其可以承受更重的物体。
Description
技术领域
本发明涉及可降解塑料袋技术领域，具体为一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋。
背景技术
塑料袋的确给我们生活带来了方便，但是这一时的方便却带来长久的危害，塑料袋回收价值较低，在使用过程中除了散落在城市街道、旅游区、水体中、公路和铁路两侧造成“视觉污染”污染外，它还存在着潜在的危害，塑料结构稳定，不易被天然微生物菌降解，在自然环境中长期不分离，会导致大片土地被长期占用，加剧了土地资源的压力，这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成污染物永久存在并不断累积，会对环境造成极大危害。
环保塑料袋是各类可生物降解塑料袋的简称，随着科技的发展，各类可替代传统PE塑料的材料出现，包括PLA，PHAs，PBA，PBS等高分子材料，均可替代传统PE塑料袋，环保塑料袋目前应用已经较为广泛：超市购物袋，连卷保鲜袋，地膜等在国内均有大规模应用的范例，吉林省已经全省采用PLA(聚乳酸)替代传统塑料袋，并取得了较好的效果，但是聚乳酸塑料的韧性及强度较低，承重性能较差，并且聚乳酸塑料的热稳定性不高，在高温下容易变形，而且目前聚乳酸塑料产品在细菌等微生物的作用下，也需要4-6个月的时间才能全部分解成CO2和水，降解时间较长。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，解决了现有的塑料袋污染环境的问题，同时又解决了现有的聚乳酸可降解塑料袋韧性及强度较低，承重性能较差，并且热稳定性不高，在高温下容易变形的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，包括以下重量份数配比的原料，80-95份聚乳酸、2-5份聚乙烯吡咯烷酮、1-3份石墨烯、2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2份表面活性剂。
优选的，所述聚乳酸的分子量为15700-19300，聚合度为191-235，结构式为
优选的，所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为49500-53600.聚合度为441-483，结构式为
优选的，所述石墨烯片径为4-10nm，厚度为1.6-2nm。
优选的，所述聚乙烯分子量为9500-12700，聚合度为340-453。
优选的，所述发泡剂碳酸氢钠和N,N-二亚硝基五亚甲基四胺化合物，其中NaHCO3与N,N-二亚硝基五亚甲基四胺质量比为15-20:1-2。
优选的，所述钛酸酯偶联剂TMC-105单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯。
优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇。
优选的，所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，制备方法包括以下步骤：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取2-5份聚乙烯吡咯烷酮和1-3份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯提高了聚乳酸的韧性和强度，增强了聚乳酸的机械性能。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取80-95份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸，聚乙烯吡咯烷酮在聚乳酸表面形成网状保护结构，增加了聚乳酸的熔点，提高了聚乳酸的热稳定性，使聚乳酸基塑料袋的耐热性更好，同时聚乙烯吡咯烷酮具有强烈的亲水性，极易溶于水，当聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋填埋处理时，聚乙烯吡咯烷酮在潮湿的土地中，长时间会吸水分解，破坏塑料袋聚乳酸基体，同时在土地中细菌等微生物的作用下，较于传统的可降解塑料袋，聚乳酸基塑料袋会降解的更快。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
1、该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性的聚乳酸作为基体，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯提高了聚乳酸的韧性和强度，增强了聚乳酸的机械性能，制备出的塑料袋承重性能更高，较于传统的塑料袋，其可以承受更重的物体。
2、该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，通过加入聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮在聚乳酸表面形成网状保护结构，增加了聚乳酸的熔点，提高了聚乳酸的热稳定性，使聚乳酸基塑料袋的耐热性更好，同时聚乙烯吡咯烷酮具有强烈的亲水性，极易溶于水，当聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋填埋处理时，聚乙烯吡咯烷酮在潮湿的土地中，长时间会吸水分解，破坏塑料袋聚乳酸基体，同时在土地中细菌等微生物的作用下，较于传统的可降解塑料袋，聚乳酸基塑料袋会降解的更快。
3、该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，通过使用聚乙二醇作为表面活性剂的同时，聚乙二醇是非离子型的水溶性聚合物，具有很强的亲水吸湿性，使塑料袋可以有效地防静电，提高塑料袋的在生活中的实用性和适用性。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，包括以下重量份数配比的原料，80-95份聚乳酸、2-5份聚乙烯吡咯烷酮、1-3份石墨烯、2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2份表面活性剂，聚乳酸的分子量为15700-19300，聚合度为191-235，结构式为聚乙烯吡咯烷酮分子量为49500-53600.聚合度为441-483，结构式为石墨烯片径为4-10nm，厚度为1.6-2nm，聚乙烯分子量为9500-12700，聚合度为340-453，发泡剂碳酸氢钠和N,N-二亚硝基五亚甲基四胺化合物，其中NaHCO3与N,N-二亚硝基五亚甲基四胺质量比为15-20:1-2，钛酸酯偶联剂TMC-105单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯，表面活性剂为聚乙二醇，聚乙二醇是非离子型的水溶性聚合物，具有很强的亲水吸湿性，可以有效地防静电，一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，制备方法包括以下步骤：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取2-5份聚乙烯吡咯烷酮和1-3份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯提高了聚乳酸的韧性和强度，增强了聚乳酸的机械性能。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取80-95份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸，聚乙烯吡咯烷酮在聚乳酸表面形成网状保护结构，增加了聚乳酸的熔点，提高了聚乳酸的热稳定性，使聚乳酸基塑料袋的耐热性更好，同时聚乙烯吡咯烷酮具有强烈的亲水性，极易溶于水，当聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋填埋处理时，聚乙烯吡咯烷酮在潮湿的土地中，长时间会吸水分解，可以破坏塑料袋聚乳酸基体。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋。
该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性的聚乳酸作为基体，聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯提高了聚乳酸的韧性和强度，增强了聚乳酸的机械性能，制备出的塑料袋承重性能更高，较于传统的塑料袋，其可以承受更重的物体，该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，通过加入聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，聚乙烯吡咯烷酮在聚乳酸表面形成网状保护结构，增加了聚乳酸的熔点，提高了聚乳酸的热稳定性，使聚乳酸基塑料袋的耐热性更好，同时聚乙烯吡咯烷酮具有强烈的亲水性，极易溶于水，当聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋填埋处理时，聚乙烯吡咯烷酮在潮湿的土地中，长时间会吸水分解，破坏塑料袋聚乳酸基体，同时在土地中细菌等微生物的作用下，较于传统的可降解塑料袋，聚乳酸基塑料袋会降解的更快，该抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，通过使用聚乙二醇作为表面活性剂的同时，聚乙二醇是非离子型的水溶性聚合物，具有很强的亲水吸湿性，使塑料袋可以有效地防静电，提高塑料袋的在生活中的实用性和适用性。
实施例1：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取2份聚乙烯吡咯烷酮和1份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯组分1。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取94份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸组分1。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取2份聚乙烯、0.2份发泡剂、0.8份钛酸酯偶联剂、1份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋材料1。
实施例2：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取3份聚乙烯吡咯烷酮和2份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯组分2。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取89份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸组分2。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取3份聚乙烯、0.5份发泡剂、1份钛酸酯偶联剂、1.5份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋材料2。
实施例3：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取4份聚乙烯吡咯烷酮和3份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯组分3。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取86份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸组分3。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取4份聚乙烯、0.3份发泡剂、1份钛酸酯偶联剂、1.7份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋材料3。
实施例4：
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取5份聚乙烯吡咯烷酮和3份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯组分4。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取83份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸组分4。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取5份聚乙烯、1份发泡剂、1份钛酸酯偶联剂、2份表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋材料4。
Claims (9)
1.一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，包括以下重量份数配比的原料，其特征在于：80-95份聚乳酸、2-5份聚乙烯吡咯烷酮、1-3份石墨烯、2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2表面活性剂聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述聚乳酸的分子量为15700-19300，聚合度为191-235，结构式为
3.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮分子量为49500-53600.聚合度为441-483，结构式为
4.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述石墨烯片径为4-10nm，厚度为1.6-2nm。
5.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述聚乙烯分子量为9500-12700，聚合度为340-453。
6.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述发泡剂碳酸氢钠和N,N-二亚硝基五亚甲基四胺化合物，其中NaHCO3与N,N-二亚硝基五亚甲基四胺质量比为15-20:1-2。
7.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述钛酸酯偶联剂TMC-105单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯。
8.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述表面活性剂为聚乙二醇。
9.根据权利要求1所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，其特征在于：所述一种抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋，制备方法包括以下步骤：
80-95份聚乳酸、2-5份聚乙烯吡咯烷酮、1-3份石墨烯、2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2表面活性剂聚乙二醇。
(1)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯：依次称取2-5份聚乙烯吡咯烷酮和1-3份石墨烯放入1000mL烧杯中，向烧杯中加入200mL蒸馏水和400mL丙三醇，水浴加热至60-70℃，匀速搅拌1-1.5h，使聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯充分混合均匀，将烧杯中的溶液和物料转移进水热反应釜中，称取聚乙烯吡咯烷酮质量的3-4％的引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐，将水热反应釜置于高温加热箱中加热至170-180℃，反应6-8h，使聚乙烯吡咯烷酮完全包裹石墨烯，反应完全后，将水热反应釜冷却至室温，取出物料，过滤液体，得到灰褐色固体粉末，用2000-3000mL蒸馏水洗涤，除去丙三醇，将固体粉末置于烘箱中加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到黑灰色固体粉末聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯。
(2)制备聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸：依次称取80-95份聚乳酸和100mL蒸馏水和300mL乙二醇，加入1000mL三颈瓶中，再向三颈瓶中加入上述步骤(1)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯，将三颈瓶置于油浴锅中加热至120-125℃，匀速搅拌4-6h，直至聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯完全均匀附着于聚乳酸表面，通过布氏漏斗过滤溶液，得到黄褐色固体，使用2500-3500蒸馏水洗涤固体，完全除去乙二醇，将黄褐色固体置于烘箱中，加热至80-85℃，加热2-3h，干燥除去水分，制备得到聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸。
(3)生产抗静电的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋：依次称取2-5份聚乙烯、0.2-1份发泡剂、0.5-1份钛酸酯偶联剂、0.5-2表面活性剂聚乙二醇放入双螺杆挤出机中，再加入上述步骤(2)制得的聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸共同混炼，物料通过双螺杆挤出机的输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段，输送段和熔融段的挤出温度为165-175℃，混炼段个排气段的挤出温度为185-200℃，均化段挤出温度为210-220℃，将得到的物料冷却切粒，得到塑胶颗粒，再将塑胶颗粒通过高低压吹膜机吹膜，最后通过制袋机切筒膜得到产品聚乙烯吡咯烷酮-石墨烯改性聚乳酸基的可降解塑料袋。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191101 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |