CN1122815A - 光和生物双降解母料 - Google Patents

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叶永成
赵小英
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Abstract

本发明提供一种光和生物双降解塑料母料。其组份配方体系为：聚乙烯树脂30-50份，改性淀粉15-30份，光敏剂0.02-0.30份，促氧化剂0.01-0.08份，降解控制剂0.02-0.30份，CaCO315-50份。该母料不仅具有一般光生物又降解功能，而且由于添加CaCO3可在15-50％之间任意调解比例，增强了降解塑料在制备过程中的稳定性和降解过程中的可控性、彻底性。本产品适用于吹塑农用可控降解地膜、工业及食品包装膜、垃圾袋和一次性餐具等。

Description

光和生物双降解母料
本发明涉及一种光和生物双降解塑料母料。
众所周知，塑料已被大量用于制备农用地膜和包装膜，但由于在自然环境中，塑料自身难以分解，散落在土壤和自然环境中，破环了土壤结构，造成对土壤和环境的污染。大量塑料废弃物，对人类生存的自然环境污染日益严重。目前消除塑料垃圾的方法，主要包括将回收的废旧塑料清洗后，二次加工成低档次制品，但费用高，实际操作困难；或者将回收的废旧塑料堆埋、焚烧，但堆埋后的废旧塑料在地下长期不能分解，影响土壤结构，焚烧会产生大量有毒气体，造成二次污染。因此研究可降解塑料引起了人们极大兴趣，特别是可光和生物双降解塑料成为人们注意的焦点。虽然目前研制了一些光和生物双降解塑料，但大部分都要使用接枝改性淀粉共混物，淀粉接枝改性工艺复杂，设备费用大，因而增加降解塑料的成本。并且，市场上出现的光和生物双降解制品稳定性和降解可控制性、降解彻底性差。
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种具有光和生物双降解功能的母料，使用本发明的母料，可制备稳定性、降解可控性和降解彻底性极好的塑料制品。
本发明的光和生物双降解塑料母料所用的原料组分包括(以重量份计)：聚乙烯树脂：    30—50份改性淀粉：      15—30份
            光敏剂：      0.02—0.30份促氧化剂：    0.01—0.08份降解控制剂：  0.02—0.30份
            CaCO3：        15—50份
本发明中使用的聚乙烯树脂为高压或低压聚乙烯。
本发明中使用的光敏剂选自烷基镍、烷氧基镍、烷硫基镍、双(3，5—二叔丁基—4—羟基苄基膦酸单乙脂)镍、2，2′—硫代双(4—叔辛基酚氧基)镍—正丁胺络合物、2，2′—硫代双(4—叔辛基酚氧基)镍和N，N—二C1-80烃基二硫代氨基甲酸镍及其类似物。
本发明的促氧化剂选自双(3，5—二叔丁基—4—羟基苄基膦酸单乙脂)镍、2，2′—硫代双(4—叔辛基酚氧基)镍、2，2′—硫代双(4—叔辛基酚氧基)镍—正丁胺络合物及其类似物。
本发明的降解控制剂选自二苯甲酮类，水杨酸酯类和苯并三唑类化物，及1—羟基—3—甲基—4—异丙基苯、2，6—二叔丁基苯酚、2，6—二叔丁基对甲酚等。
本发明中使用的碳酸钙粒度为0.25—1μm，并混入0.5％—2％(以CaCO3重量计)的硬腊酸类物质：如硬腊酸锌、硬脂酸钙等。
本发明中使用的改性淀粉，是将淀粉与0.5—5％的偶联剂如钛酸脂类或铝酸脂类及0.5—5％的聚乙烯腊在高速混合器中混炼为疏水淀粉而制得的。
本发明的优点在于：用偶联剂及聚乙烯醋对淀粉改性，克服了现有改性淀粉(淀粉接枝)工艺复杂和生产成本高的缺点，同时使用经过处理的CaCO3，使母料在制备降解塑料制品过程中增强了稳定性，并增强了塑料制品在降解过程中的可控性及降解彻底性，还大大降低了生产成本。
本发明的母料可用作制备降解地膜，工业食品包装袋，垃圾袋和一次性餐具的原料。
下面结合实施例详细说明本发明：
                       实施例1
将硬质酸钙处理的CaCO350份，改性淀粉30份，聚乙烯树脂30份，光敏剂0.25份，促氧化剂0.015份，降解控制剂0.03份，经高速混合器混炼，再经双螺杆造粒机挤出成型。其技术性能指标、母料吹塑成膜力学性能和降解性能如表1、表2、表3、表4所示。
                       实施例2
将硬脂酸锌处理的CaCO335份，改性淀粉15份，聚乙烯树脂50份，光敏剂0.02份，促氧化剂0.03份，降解控制剂0.035份，经高速混合器混炼，再经双螺杆造粒机挤出成型。制得的母料吹塑成可控降解地膜，52天出现少量小裂口，63天破碎，75天呈粉状，最终与土壤同化。
                         表1
            光和生物双降解塑料母料技术指标
  序号     项    目     单    位     指    标
    1     外    观     白色、表面光洁
    2     形    状     φ2×3-4MM
    3     熔融指数     g/10min     2—4
    4     耐 热 性       级     5(20℃/10min)
    5     熔    点       ℃     120—130
    6     分 散 度     分散均匀，无色点
    7     耐迁移性       级     5(80℃6h)
                      表2
           母料吹塑成降解薄膜力学性能
Figure A9510884500061
                              表3
                 母料吹塑成可降解地膜老化降解指标
地膜覆盖(无作物)     曝晒架晒                   模拟气候老化
覆盖时间 开裂时间 开始时间 开裂时间 20.4小时(28天) 35.8小时(54) 56.8小时(78天)
95年5月4日 50天 95年5月4日 50天 保留率91-98％     脆裂     粉沫
                        表4
           母料吹塑成垃圾袋包装膜老化裂解指标
    地膜覆盖(无作物)           模拟气候老化
覆盖时间 开裂天数 23.6小时(32天)     30小时(41天)
95年5月4日   34天 保留率82％-88％ 保留率低于20％脆裂

Claims (4)

1、一种光和生物双降解母料，其特征在于包含下列各组份(以重量份计)：
聚乙烯树脂：    30—50份
改性淀粉：      15—30份
光敏剂：      0.02—0.30份
促氧化剂：    0.01—0.08份
降解控制剂：  0.02—0.30份
CaCO3：        15—50份
2、如权利要求1所述的母料，其中的改性淀粉是将淀粉用以淀粉重量计的0.5％—5％的偶联剂和0.5—5％的聚乙烯腊处理制得的。
3、如权利要求1所述的母料，其中的CaCO3的粒度为0.25—1微米，并均匀混入以CaCO3重量计的0.5％—2％的硬脂酸锌或硬脂酸钙。
4、如权利要求2所述的母料，其中的偶联剂为钛酸脂类或铝酸脂类物质。
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