CN111269466A - 塑料母料、制备方法及塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种塑料母料，以重量份计包括：聚乙烯树脂10‑50份、碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物10‑70份、改性淀粉5‑45份、聚乙烯蜡5‑25份、硬脂酸锌1‑10份、偶联剂1‑8份、光敏剂0.01‑2.0份、促氧化剂0.01‑2.5份、降解剂0.02‑3.0份。本发明克服了现有技术中存在的上述缺点，提供了具有光、水分和生物多重降解功能的母料。本发明的母料，易于降解、成型性好、便于加工、质优价廉，可生产降解彻底性、降解可控性和产品稳定性极好的塑料制品。
Description
技术领域
本发明涉及可降解塑料制品领域，尤其、可降解塑料母料、制备方法和塑料。
背景技术
塑料是由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的高分子材料，由于塑料制品有极强的稳定性，在自然环境状态下需上百年甚至几百年才能降解。全球每年塑料产量超过3.5亿吨，产生超过1亿吨塑料垃圾。
塑料垃圾随意丢弃会污染环境，深埋会侵占土地，污染土壤，烧毁则会污染空气。这些都不是解决问题的科学方法。
随着国家对环保要求的提高，2020年1月19日，国家发展改革委、生态环境部向社会公布了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，到2020年底，我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，到2022年底，一次性塑料制品的消费量明显减少，替代产品得到推广。《意见》提出，按照“禁限一批、替代循环一批、规范一批”的原则，禁止生产销售超薄塑料购物袋、超薄聚乙烯农用地膜。禁止以医疗废物为原料制备塑料制品。全面禁止废塑料进口。分步骤禁止生产销售一次性发泡塑料餐具、一次性塑料棉签、含塑料微珠的日化产品。分步骤、分领域禁止或限制使用不可降解塑料袋、一次性塑料制品、快递塑料包装等。研发推广绿色环保的塑料制品及替代产品、探索培育有利于规范回收和循环利用、减少塑料污染的新业态新模式。加强塑料废弃物分类回收清运，规范塑料废弃物资源化利用和无害化处置。开展塑料垃圾专项清理。同时，《意见》也提出了建立健全相关法规和标准，完善支持政策，强化科技支撑，严格监督执法等支撑保障措施。
随着国家相关政策的制定和实施，处理好塑料垃圾造成的污染将成为塑料生产行业的重要课题，塑料制品的生产、消费行业必将迎来真正的革命性变革。如何才能真正处理好塑料垃圾造成的污染呢？那就是大力推广可降解塑料制品。
可降解塑料一般认为是四种通过太阳光辐射或土壤中微生物消耗它内部的淀粉粒子，从而使塑料制品分裂成碎片，塑料制品内部的催化剂与聚合物进一步反应，使其能分解成微生物可消耗的低分子物的塑料。它除具有可降解性外，还应有易于加工及满足使用要求的性能。
更加准确的说，可降解塑料是指在塑料制品加工过程中，在传统的塑料原料中加入了可以使塑料降解的母料，这种母料通常叫做降解母料。降解母料可以使塑料制品在使用要求的周期内降解，达到环保要求。
现在有多种类型的降解母料:光降解型、淀粉生物降解型。但由于上述产品有很多的局限性：一是降解性能有限，如目前应用广泛的使用光降解母料生产的塑料制品，在无光条件下(如埋土部分、垃圾填充场等)则无法诱发降解。二是价格高昂，大大增加了生产成本，推高了塑料制品价格。三是生产过程中成型性差(如吹膜、拉丝、注塑等)需要特殊的加工设备。四是添加量过低则难以满足降解需要，大量添加会导致成本的增加，因此受欢迎程度低，这是当前降解母料的生产和消费量并未达到预期增长的重要原因，这直接导致了可降解塑料难以真正推广，因此生产一种易于降解、成型性好、便于加工、质优价廉的可降解母料就成为当前塑料生产行业的迫切需要。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种可降解塑料母料、制备方法和塑料。
本发明一方面提供一种塑料母料，以重量份计包括：聚乙烯树脂10-50份、碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物10-70份、改性淀粉5-45份、聚乙烯蜡5-25份、硬脂酸锌1-10份、偶联剂1-8份、光敏剂0.01-2.0份、促氧化剂0.01-2.5份、降解剂0.02-3.0份。
根据本发明的一实施方式，其中所述碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物包括无水氯化钠、无水硫酸钠、滑石粉、碳酸钙、氧化钙中的一种或多种。
根据本发明的另一实施方式，其中所述碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物颗粒尺寸为600-2000目，优选为1000-2000目，更优选为1500-1800目。
根据本发明的另一实施方式，其中所述塑料母料还包括色素。
根据本发明的另一实施方式，其中所述色素包括金光红、大红、靛蓝、钛白粉、炭黑中的一种或多种。
根据本发明的另一实施方式，其中所述色素以重量计含有1-30份。
根据本发明的另一实施方式，其中所述聚乙烯树脂为高压或低压聚乙烯。
根据本发明的另一实施方式，其中所述塑料母料为颗粒状。
本发明另一方面提供一种塑料，由包含上述塑料母料的原料制成。
本发明又一方面提供一种上述塑料母料的制备方法，包括将原料放入密炼机或混合机进行预混合，转速设定在每分钟100到1200之间，将混合好的材料放入单螺杆或双螺杆挤出机，经挤出、切割成所述塑料母料。
本发明克服了现有技术中存在的上述缺点，提供了具有光、水分和生物多重降解功能的母料。本发明的母料，易于降解、成型性好、便于加工、质优价廉，可生产降解彻底性、降解可控性和产品稳定性极好的塑料制品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。
本发明的塑料母料，以重量份计包括：聚乙烯树脂10-50份、碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物10-70份、改性淀粉5-45份、聚乙烯蜡5-25份、硬脂酸锌1-10份、偶联剂1-8份、光敏剂0.01-2.0份、促氧化剂0.01-2.5份、降解剂0.02-3.0份。
母料中碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物可以和塑料分子高度、充分相容，同时其分子又具有很强的逃逸性，在其逃逸后，大大增加了塑料分子比表面积，使塑料制品出现无数小孔，最终形成无数微小的碎片实现制品的初步降解，同时塑料制品内部的催化剂与聚合物进一步反应，直至将塑料制品分解成微生物可吞噬、消耗的低分子物的塑料，从而达到完全降解的目的。本发明产品可以根据降解周期的需要自行调节添加量，添加量的变化不会增加产品加工过程的难度，不会影响产品的使用性能。同时，母料中的碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物分散性好、成型性强、便于加工，且价格低廉、原料易得，价格远远低于塑料原料的价格，因而能大大降低塑料制品的生产成本，便于推广使用。本发明母料具有降解周期的可控性，根据降解周期的需要，可调节添加量，进而调整降解周期。如：3个月、6个月、12个月等。
母料中的碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物可以是无水氯化钠、无水硫酸钠、滑石粉、碳酸钙、氧化钙中的一种或多种。碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物颗粒的尺寸越小则降解时制品被分散的尺寸就越小，但尺寸太小则在制备过程中容易发生团聚，不易分散均匀。因此，优选碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物颗粒尺寸为600-2000目，更优选为1000-2000目，最优选为1500-1800目。
塑料母料还可以包括色素。当前许多塑料生产行业(如注塑、吹膜、拉丝)在塑料制品生产过程中，需要添加各种颜色的色母料，如：红色母料、黄色母料、蓝色木料、乳白色母、黑色母料等等，以便使塑料制品呈现出不同的颜色，满足市场需要。色母料生产的主要过程是把色素原材料，如：金光红、大红、靛蓝、钛白粉、炭黑等和有关载体搅拌混合，用挤出机挤出成型。而本发明中的聚乙烯树脂、碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物、改性淀粉、聚乙烯蜡(石蜡)、硬脂酸锌、偶联剂等均可作为生产色母料的载体，因此，可以将上述塑料母料的配方中加入相应的色素，如金光红、大红、靛蓝、炭黑等，根据实际的需要选择一种或几种色素生产出带有不同颜色的母料。本发明把传统的各自独立的色母料生产和降解母料的生产进行优化组合，巧妙地合二为一，既能够满足生产的需要，又节省了单独生产色母料的环节，直接节省了一半的生产环节，大大提高了生产效率，降低了生产成本，节约了大量的电能、机器能、劳动力等等。在产品使用过程中减少了原料配比种类，简化了配比环节，提高了使用环节的生产效率，减轻工人负担。优选，母料中色素的含量以重量计为1-30份。
母料中的聚乙烯树脂可以根据实际的需要选择为高压或低压聚乙烯。母料为颗粒状。
上述塑料母料可以通过如下方法制备，将原料放入密炼机或混合机进行预混合，转速设定在每分钟100到1200之间，将混合好的材料放入单螺杆或双螺杆挤出机，经挤出、切割成塑料母料。
本发明的降解母料可作为生产降解地膜、包装袋、日用方便袋、垃圾袋、一次性餐具等降解塑料制品的添加原料。生产过程中可根据对塑料制品降解周期的需要，选取上述母料中的任意一种或几种，酌量添加。
实施例1
取聚乙烯树脂15份、无水氯化钠55份、改性淀粉20份、聚乙烯蜡7份、硬脂酸锌1份、偶联剂1份、光敏剂0.3份、促氧化剂0.7份、降解剂1.0份。生产出降解母料1，使用时按照百分之50的添加量配比，生产出2.5丝以上的塑料膜制品，在常规条件下(正常的温度、湿度、空气)5个月左右可降解98％以上，而且其余部分可继续降解。
实施例2
取聚乙烯树脂15份、无水硫酸钠55份、改性淀粉20份、聚乙烯蜡7份、硬脂酸锌1份、偶联剂1份、光敏剂0.3份、促氧化剂0.7份、降解剂1.0份。生产出降解母料2，使用时按照百分之50的添加量配比，生产出厚度2.5丝的塑料膜制品，在常规条件下(正常的温度、湿度、空气)6个月左右可降解98％以上，而且其余部分可继续降解。
实施例3
取聚乙烯树脂15份、氧化钙55份、改性淀粉20份、聚乙烯蜡7份、硬脂酸锌1份、偶联剂1份、光敏剂0.3份、促氧化剂0.7份、降解剂1.0份。生产出降解母料3，使用时按照百分之50的添加量配比，生产出2.5丝以上的塑料膜制品，在常规条件下(正常的温度、湿度、空气)7个月左右可降解98％以上，而且其余部分可继续降解。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种塑料母料，以重量份计包括：聚乙烯树脂10-50份、碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物10-70份、改性淀粉5-45份、聚乙烯蜡5-25份、硬脂酸锌1-10份、偶联剂1-8份、光敏剂0.01-2.0份、促氧化剂0.01-2.5份、降解剂0.02-3.0份。
2.根据权利要求1所述的塑料母料，其中所述碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物包括无水氯化钠、无水硫酸钠、滑石粉、碳酸钙、氧化钙中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的塑料母料，其中所述碱金属或碱土金属的无机盐或氧化物颗粒尺寸为600-2000目，优选为1000-2000目，更优选为1500-1800目。
4.根据权利要求1所述的塑料母料，其中所述塑料母料还包括色素。
5.根据权利要求4所述的塑料母料，其中所述色素包括金光红、大红、靛蓝、钛白粉、炭黑中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的塑料母料，其中所述色素以重量计含有1-30份。
7.根据权利要求1所述的塑料母料，其中所述聚乙烯树脂为高压或低压聚乙烯。
8.根据权利要求1所述的塑料母料，其中所述塑料母料为颗粒状。
9.一种塑料，由包含权利要求1-8任一所述的塑料母料的原料制成。
10.一种权利要求1-8任一所述的塑料母料的制备方法，包括将原料放入密炼机或混合机进行预混合，转速设定在每分钟100到1200之间，将混合好的材料放入单螺杆或双螺杆挤出机，经挤出、切割成所述塑料母料。
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| CN114456445A (zh) * | 2020-11-07 | 2022-05-10 | 邓维恭 | 多功能降解塑料母粒 |
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