CN112341041A - 一种uv可降解石塑材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV可降解石塑材料及其制备方法;其中,UV可降解石塑材料,以质量份数计,包括以下成分组成:石灰石粉体50‑60份、共聚聚丙烯15‑20份、均聚聚丙烯10‑15份、改性剂1‑5份。本发明提供了一种可光解、不会造成环境的污染、生产成本较低、具有较强的抗压强度、边压强度和冲击强度、可用于运输包装的UV可降解石塑材料。
Description
技术领域
本发明涉及运输包装领域,尤其涉及一种UV可降解石塑材料及其制备方法。
背景技术
在生活中,人们使用大量纸箱对物品进行归置、转运和储存。特别是,瓦楞纸由于其力学结构稳定,具有缓冲性,应用更加广泛。但是,纸箱包装具有以下多种缺点:(1)遇水受潮后易塌陷变形;(2)由于鼠咬而造成货损;(3)消耗木资,生产1吨瓦楞纸需消耗木材2.56立方米,消耗水100立方米;(4)国内瓦楞纸生产的另一来源为境外进口废纸,但随着最近外废额度收紧,原料出现短缺,纸箱包装价格持续上行。
因此,提供一种原料价格持续保持低廉、力学性能稳定、防潮、环保的具有多种特性的运输包装材料是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述问题提出的。
本发明的第一方面提供了一种UV可降解石塑材料,以质量份数计,包括以下成分组成:
以所述改性剂的总质量份数计,所述改性剂包括:
优选地,以质量份数计,包括以下成分组成:
优选地,所述增塑剂为柠檬酸酯类、月桂酸酯类、棕榈酸酯类、硬脂酸酯类、松香甘油酯、邻苯二甲酸酯类、间苯二甲酸酯类中的一种或多种。
进一步地,所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、邻苯二甲酸二辛酯、间苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。
优选地,所述分散剂为N,N-双硬脂酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
优选地,所述光敏剂为过渡金属氧化物和络合物。
进一步地,所述光敏剂为二氧化锰和/或三氯六氨钴。
优选地,所述光敏促进剂为硬脂酸盐。
进一步地,所述光敏促进剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。
优选地,所述石灰石粉体的粒径为400-2500目。
第二方面,本发明还提供了上述UV可降解石塑材料的制备方法,具体包括以下步骤:
S1:按照上述质量份数比准备原料,所述偶联剂、所述分散剂和所述石灰石粉体混合,持续搅拌1-20min,得到第一混合物;将所述高密度聚乙烯、所述光敏剂和所述光敏促进剂均匀混合,得到第二混合物;
S2:将所述第一混合物、所述第二混合物和滑石粉,依次加入密炼机中密炼,然后进入造粒机中挤出造粒,粒料经挤出机挤出,得到片材;
S3:将部分所述片材通过带有波纹的压延机压延出带有瓦楞的片材;
S4:两层所述片材和一层所述带有瓦楞的片材粘合形成所述UV可降解石塑材料。
本发明采用上述技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
(1)由于UV可降解石塑材料中添加有光敏剂和光敏促进剂,在阳光的作用下可加速聚合物分子链的断裂降解,使其分子量不断减小,机械力学性能降低,最终降解为水和二氧化碳,材料降解为粉末,防止造成环境的污染。
(2)偶联剂和分散剂的添加改变石灰石粉体表面的性质,使大量的石灰石粉体均匀的分散在聚乙烯材料中,提高分散性,并与滑石粉配合改善和提高材料的抗压强度、边压强度、冲击强度等性能。
(3)本发明采用石灰石粉体为主要原料,大大降低生产成本。
具体实施方式
本发明提供了一种UV可降解石塑材料,以质量份数计,包括以下成分组成:
以改性剂的总质量份数计,改性剂包括:
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍,以使更好的理解本发明,但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例1
本实施例提供一种UV可降解石塑材料的制备方法,具体包括以下步骤:
S1:称量石灰石粉体60份、共聚聚丙烯(K8003)20份、均聚聚丙烯(T03)15份、改性剂5份,其中偶联剂5份、增塑剂3份、增容剂3份、分散剂2份、滑石粉2份、光敏剂0.02份、光敏促进剂0.07份,偶联剂、分散剂和石灰石粉体混合,持续搅拌10min,得到第一混合物;将共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、光敏剂和光敏促进剂均匀混合,得到第二混合物;
S2:将第一混合物、第二混合物和滑石粉,依次加入密炼机中密炼,然后进入造粒机中挤出造粒,粒料经挤出机挤出,得到片材;
S3:将部分片材通过带有波纹的压延机压延出带有瓦楞的片材;
S4:两层片材和一层带有瓦楞的片材粘合形成UV可降解石塑材料。
实施例2
本实施例提供一种UV可降解石塑材料的制备方法,具体包括以下步骤:
S1:称量石灰石粉体55份、共聚聚丙烯(K8003)18份、均聚聚丙烯(T03)15份、改性剂5份,其中偶联剂5份、增塑剂3份、增容剂3份、分散剂2份、滑石粉2份、光敏剂0.02份、光敏促进剂0.07份,偶联剂、分散剂和石灰石粉体混合,持续搅拌10min,得到第一混合物;将共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、光敏剂和光敏促进剂均匀混合,得到第二混合物;
S2:将第一混合物、第二混合物和滑石粉,依次加入密炼机中密炼,然后进入造粒机中挤出造粒,粒料经挤出机挤出,得到片材;
S3:将部分片材通过带有波纹的压延机压延出带有瓦楞的片材;
S4:两层片材和一层带有瓦楞的片材粘合形成UV可降解石塑材料。
实施例3
本实施例提供一种UV可降解石塑材料的制备方法,具体包括以下步骤:
S1:称量石灰石粉体58份、共聚聚丙烯(K8003)15份、均聚聚丙烯(T03)15份、改性剂5份,其中偶联剂5份、增塑剂3份、增容剂3份、分散剂2份、滑石粉2份、光敏剂0.02份、光敏促进剂0.07份,偶联剂、分散剂和石灰石粉体混合,持续搅拌10min,得到第一混合物;将共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、光敏剂和光敏促进剂均匀混合,得到第二混合物;
S2:将第一混合物、第二混合物和滑石粉,依次加入密炼机中密炼,然后进入造粒机中挤出造粒,粒料经挤出机挤出,得到片材;
S3:将部分片材通过带有波纹的压延机压延出带有瓦楞的片材;
S4:两层片材和一层带有瓦楞的片材粘合形成UV可降解石塑材料。
光解实验
对实施例1-3中制得的UV可降解石塑材料进行光解实验,
仪器:QUV Acceleratee Weathering Tester(Q-Panel Lab Product)
光源:UVA-340
曝光时间:3个月
耐受周期:连续紫外线照射,温度控制在50℃
标本尺寸:30mm×25.4mm×0.029mm
表1:实施例1-6中UV可降解石塑材料的降解(变为粉末)时长
时间 | |
实施例1 | 58天 |
实施例2 | 65天 |
实施例3 | 76天 |
纸箱对比实验
在相同结构和大小的条件下,根据TAPP1-T804 JIS-Z0212 GB/T4857,对常用瓦楞纸制得的纸箱和实施例1中UV可降解石塑材料制得的纸箱,进行空箱的抗压强度测试、边压强度测试和耐破性能测试,实验结果如下:
表2:纸箱对比实验结构
质量 | 抗压强度kg | 边压强度N/m | 耐破性能kPa | |
常用瓦楞纸 | 700g | 200 | 4000 | 800 |
本发明 | 800g | 250 | 10000 | 1000 |
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
3.根据权利要求1所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述增塑剂为柠檬酸酯类、月桂酸酯类、棕榈酸酯类、硬脂酸酯类、松香甘油酯、邻苯二甲酸酯类、间苯二甲酸酯类中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三辛酯、硬脂酸单甘油酯、硬脂酸三甘油酯、邻苯二甲酸二辛酯、间苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述分散剂为N,N-双硬脂酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述光敏剂为过渡金属氧化物和络合物。
7.根据权利要求6所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述光敏剂为二氧化锰和/或三氯六氨钴。
8.根据权利要求1所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述光敏促进剂为硬脂酸盐。
9.根据权利要求8所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,所述光敏促进剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的UV可降解石塑材料,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1:按照上述质量份数比准备原料,所述偶联剂、所述分散剂和所述石灰石粉体混合,持续搅拌1-20min,得到第一混合物;将所述高密度聚乙烯、所述光敏剂和所述光敏促进剂均匀混合,得到第二混合物;
S2:将所述第一混合物、所述第二混合物和滑石粉,依次加入密炼机中密炼,然后进入造粒机中挤出造粒,粒料经挤出机挤出,得到片材;
S3:将部分所述片材通过带有波纹的压延机压延出带有瓦楞的片材;
S4:两层所述片材和一层所述带有瓦楞的片材粘合形成所述UV可降解石塑材料。
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