CN112538239A - 一种可生物全降解的吸管及其制备方法 - Google Patents
一种可生物全降解的吸管及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112538239A CN112538239A CN202011209439.7A CN202011209439A CN112538239A CN 112538239 A CN112538239 A CN 112538239A CN 202011209439 A CN202011209439 A CN 202011209439A CN 112538239 A CN112538239 A CN 112538239A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- straw
- pbs
- antioxidant
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010902 straw Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical group O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 6
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims description 6
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 6
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 6
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000035622 drinking Effects 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 229920005692 JONCRYL® Polymers 0.000 claims description 3
- YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydrobenzimidazole-2-thione Chemical compound C1=CC=C2NC(S)=NC2=C1 YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QEQBMZQFDDDTPN-UHFFFAOYSA-N (2-methylpropan-2-yl)oxy benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOOC(=O)C1=CC=CC=C1 QEQBMZQFDDDTPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NCCFRUWTACNCIW-UHFFFAOYSA-N 2,3-bis(tert-butylperoxy)butane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)C(C)OOC(C)(C)C NCCFRUWTACNCIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 abstract description 13
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 27
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 27
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 11
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 11
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 9
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 5
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N tert-butyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(C)(C)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 GJBRNHKUVLOCEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006167 biodegradable resin Polymers 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000020965 cold beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000344 non-irritating Toxicity 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polycarbonates or saturated polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/18—Applications used for pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
一种可生物全降解的吸管及其制备方法，涉及生物降解材料领域。按质量比的原料组成为：脂肪族聚酯树脂100份、填料0～50份、相容剂0.5～5份、扩链剂0.5～3份、引发剂0.01～0.5份、接枝单体0.5～3份、润滑剂1～3份，抗氧剂0.3～0.6份。所述脂肪族聚酯树脂为PBS、PBAT、PLA或者共混组成。将所需填料和相容剂备好，置于高速混合机内进行混料处理后排出；投入连续式密炼机中密炼，下落到锥双强制喂料机喂料到双螺杆挤出机造粒，得到所需配方粒料，通过挤出机挤出成管材，裁切，得到吸管。吸管在弃用后可以完生物全降解，具有聚丙烯吸管类似的使用性能，耐寒耐热。适合工业化生产，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及生物降解材料领域，尤其是涉及一种可生物全降解的吸管及其制备方法。
背景技术
随着高分子工业的发展，应用领域的扩大，合成高分子的废弃量与年俱增，因而为了防止公害谋求高分子自然分解回归大自然的要求也随之日益强烈。今后对合成高分子的研究开发，必将按其用途向提高耐久性和用毕寿终两个方向发展。如何不污染环境地处理掉不能被环境自然降解的废弃高分子材料，如何开发利用可环境降解的高分子材料，是高分子绿色化工程中的关键课题。
目前，处理环境惰性高分子的废弃物有两种方法。(1)土埋法：此法由于高分子不易降解，往往埋上几十乃至几百年依然存在，占用大量土地，对于像我国这样地少人多的国家，此法很不适合。(2)焚烧法：普通焚烧会产生大量有害有毒气体和残渣，严重污染环境，是环保不能容许的，即便用各种先进的焚烧炉，高温高压下(>1200℃，高于105～106Pa)焚烧，虽然能将废弃物全部转化为可利用的能量，但投资大，且焚烧中仍有废气污染环境的隐患，因而此法也不完美。
在高分子的废弃物中塑料吸管(主要是聚丙烯吸管)占很大比例。据大数据测算，全国一天可用掉15亿根吸管，可见开发可完生物全降解的吸管的重要性。2020.1.19国家发改委、生态环境部印发“关于进一步加强塑料污染治理的意见”中要求到2020年底，全国范围内餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管。
可降解材料(或称可降解塑料)可以分为两类：生物降解和光降解。以往生物降解塑料多半是聚乙烯和淀粉或其他生物质的共混物(淀粉基塑料或崩解性塑料)。这种生物降解塑料只是部分降解，不是真正意义上的全降解，虽然淀粉被细菌消化掉了，但还残余大量聚乙烯成为微球状或片状存在于土壤中，或进入江河湖海的水体中而无法排除，造成严重污染。
2020年新修订的“国家重点支持的高新技术领域”把“生物降解塑料制备技术”列于四.新材料(三)高分子材料内，并明确指出淀粉基塑料或崩解性塑料不属于高新技术领域。
发明内容
本发明目的在于为了减少白色污染，提供一种可生物全降解的吸管及其制备方法，所述吸管的使用性能与聚丙烯吸管相当。
一种可生物全降解的吸管，按质量比的原料组成为：脂肪族聚酯树脂100份、填料0～50份、相容剂0.5～5份、扩链剂0.5～3份、引发剂0.01～0.5份、接枝单体0.5～3份、润滑剂1～3份，抗氧剂0.3～0.6份。
所述脂肪族聚酯树脂为PBS、PBAT、PLA或者共混组成；优选PBS 50～100份、PBAT 0～30份、PLA 0～20份。
所述脂肪族聚酯树脂的熔融指数MI值(190℃，2160g)范围为3.0～10.0g/10min。
所述其他填料可为碳酸钙、滑石粉、竹粉、秸秆粉等中的一种或者混合使用。
所述相容剂可为硬脂酸、钛酸酯、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570等中的至少一种。
所述扩链剂可采用BASF Joncryl ADR系列、铨盛化工X-U等系列中的至少一种。
所述引发剂可为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酸叔丁酯(BPB)等中的至少一种。
所述接枝单体为马来酸酐(MHA)。
所述润滑剂可为石蜡、白油、TPW604等中的至少一种。
所述抗氧剂可为抗氧剂1010、防老剂MB等中的至少一种。
一种可生物全降解的吸管的制备方法，包括如下步骤：
将所需填料和相容剂备好，置于高速混合机内进行混料处理后排出；投入连续式密炼机中密炼，下落到锥双强制喂料机喂料到双螺杆挤出机造粒，得到所需配方粒料，通过挤出机挤出成管材，裁切，得到吸管。
所述混料处理的温度可为50～90℃，混料处理的时间可为10～30min后排出；所述密炼的温度可为90～140℃，密炼的时间可为2～3min；所述造粒的温度控制在120～160℃；所述挤出的温度可为120～160℃。
PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是一种热塑性生物全降解树脂，容易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解，其原料来源可以是石油资源也可以通过生物资源发酵得到。20世纪90年代进入研究领域，近年来在我国开始大量生产，PBS不仅力学性能可以满足通用塑料的使用要求，而且只有在堆肥等接触微生物的条件下才降解，在正常储存和使用过程中性能非常稳定。PBS可以耐热100℃，能满足日常用品的耐热需求。其用途极广，比如包装材料、一次性用具等，PBS的缺点是刚性大，比较硬和脆。
PBAT也是一种热塑性生物全降解树脂，是1,4丁二醇、己二酸和对苯二甲酸的三元共聚物，脂肪族部分提供良好的生物降解性能，而芳香族部分提供优良的力学性能；由于共聚结构使得它的结晶度低于PBS，从而比较柔软，韧性好，它的抗撕裂强度是聚乙烯的120％，冲击强度是聚乙烯的130％；这些性能是生产高性能膜材的必备条件，PBS同样可以耐热100℃，能满足日常用品的耐热需求。
PLA是聚乳酸，又称聚丙交酯；从玉米淀粉发酵得到的乳酸为单体聚合而成，它是最早大量工业化生产的可生物全降解的脂肪族聚酯。由于价格贵，早先主要应用于自吸收手术缝线等医学领域，现在越来越多用做生物降解塑料，它强度高，力学性能很接近PET；由于结晶速度慢，结晶度低，透明性好；具有生物相容性和生物降解性。但缺点是软化温度只有60℃，而且它不稳定，在储存和使用过程中有可能就会逐渐降解，影响使用性能。
PBS、PBAT、PLA共混使用，取长补短，可以获得较好的综合性能。
本发明涉及的材料不仅是可降解塑料，而且是可堆肥化生物全降解塑料。它是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起的降解，并最终完全降解变成二氧化碳和/或甲烷、水及以其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。根据2020.9.8中国轻工业联合会在国家有关部委的指导下制定和印发了“可降解塑料制品的分类与标识规范指南”，本发明的制品属“可堆肥化降解”类，是六个降解塑料类型(根据降解环境分类)的主要的一种。指南列出的材质缩写的举例中就明确包括本发明所用的PBS、PBAT和PLA。
与现有技术相比，本发明具备以下突出的优点：
(1)本发明的吸管在弃用后可以完生物全降解，在有氧堆肥条件下最长12周内瓦解成90％以上可通过22mm筛网的碎片，最终完全转化成二氧化碳、水和矿物质。2020.9.8中国轻工业联合会在国家有关部委的指导下制定和印发了“可降解塑料制品的分类与标识规范指南”中，本发明的吸管属于可堆肥化生物降解塑料。
(2)本发明的吸管在使用时能够像通用塑料那样牢靠，有足够的硬度和强度，具有聚丙烯吸管类似的使用性能。
(3)由于脂肪族聚酯熔体强度差，吸管挤出时容易出现熔体破裂断料等问题，除了用扩链剂外，本发明还通过直接在双螺杆挤出机中加入自由基引发剂和单体对树脂进行熔融接枝。
(4)制备的材料不含甲醛、增塑剂、有机溶剂等有害物质，更没有氯化物产生二噁英的可能，无毒无嗅无刺激性，安全环保性能高。
(5)本发明的吸管耐寒耐热(﹣50～100℃)，可用于冷饮，也可用于热饮，耐低温脆性方面优于聚丙烯吸管(只能耐﹣5℃低温)，适宜用在北方地区。
(6)制备方法可直接在通用塑料生产线上使用，不增加工艺流程，适合工业化生产；降低生产改进成本。加工温度(120～160℃)比聚乙烯低，耗能减少一半，还适用于其他挤出类生物降解塑料制品。
具体实施方式
以下实施例将对本发明作进一步的说明。
实施例1：
一种可生物全降解的吸管，制备原料含有PBAT30份、PBS 50份、PLA5份、竹粉15份、碳酸钙35份、硬脂酸0.5份、扩链剂3份、石蜡1份，抗氧剂1010 0.3份。
PBS选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-803S，其熔融指数为6.0g/10min。PBAT选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-801T，其熔融指数为4.5g/10min。PLA选用NatureWorks2003D，熔融指数MI值(210℃，2160g)范围为6.0g/10min。扩链剂为BASFJoncryl ADR 4468。
制备方法按以下步骤：
1)将竹粉和碳酸钙置于高速混合机中在转速800rpm下混合10min进行干燥除湿，再加入硬脂酸、抗氧剂1010继续在高速混合机转速800rpm下混合加热5min，得到混合粉料。
2)将PBAT、PBS、PLA、扩链剂、石蜡投入高速混合机中，转速600rpm，温度70℃混合8min，得到混合粒料。
3)将步骤1)得到的混合粉料和步骤2)得到的混合粒料在高速混合机转速500rpm中再混合3min得到混合料。
4)将步骤3)中的混合料投入到连续密炼机中，设定转速220rpm,连续密炼机含有二段密炼段，一段温度设定110，二段温度设定130，密炼完成后落入锥双强制喂料机进入双螺杆挤出机。
5)共混料进入双螺杆挤出机，温度135℃，转速260rpm，挤出拉条造粒，制得所需配方粒料。
6)将步骤5)制得的配方粒料通过挤出机(120～160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管
实施例2：
一种可生物全降解的吸管，制备原料：PBS100份、滑石粉30份、秸秆粉20份、钛酸铝2份、扩链剂0.5份、TPW604 3份、防老剂MB 0.4份。
PBS选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-803S，其熔融指数为6.0g/10min。扩链剂为铨盛化工X-U992。
制备方法按以下步骤：
1)将滑石粉和秸秆粉置于高速混合机中在转速800rpm下混合10min进行干燥除湿，再加TPW604、防老剂MB继续在高速混合机转速800rpm下混合加热5min，得到混合粉料。
2)将PBS、扩链剂投入高速混合机中，转速600rpm，温度70℃混合8min，得到混合粒料。
3)将步骤1)得到的混合粉料和步骤2)得到的混合粒料在高速混合机转速500rpm中再混合3min得到混合料。
4)将步骤3)中的混合料投入到连续密炼机中，设定转速220rpm,连续密炼机含有二段密炼段，一段温度设定110，二段温度设定130，密炼完成后落入锥双强制喂料机进入双螺杆挤出机。
5)共混料进入双螺杆挤出机，温度135℃，转速260rpm，挤出拉条造粒，制得所需配方粒料。
6)将步骤5)制得的配方粒料通过挤出机(120～160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管
实施例3：
一种可生物全降解的吸管，制备原料：PBAT30份、PBS 65份、PLA5份、竹粉30份、硅烷偶联剂KH550 5份、、扩链剂3份、白油1.5份、抗氧剂1010 0.4份。
PBS选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-803S，其熔融指数为6.0g/10min。PBAT选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-801T，其熔融指数为4.5g/10min。PLA选用TOTALCorbion-LX175,熔融指数MI值(190℃，2160g)范围为3.0g/10min)。扩链剂为铨盛化工X-U992。
制备方法按以下步骤：
1)将竹粉置于高速混合机中在转速800rpm下混合10min进行干燥除湿，再加硅烷偶联剂KH550、白油、抗氧剂1010继续在高速混合机转速800rpm下混合加热5min，得到混合粉料。
2)将PBS、PBAT、PLA、扩链剂投入高速混合机中，转速600rpm，温度70℃混合8min，得到混合粒料。
3)将步骤1)得到的混合粉料和步骤2)得到的混合粒料在高速混合机转速500rpm中再混合3min得到混合料。
4)将步骤3)中的混合料投入到连续密炼机中，设定转速220rpm,连续密炼机含有二段密炼段，一段温度设定110，二段温度设定130，密炼完成后落入锥双强制喂料机进入双螺杆挤出机。
5)共混料进入双螺杆挤出机，温度135℃，转速260rpm，挤出拉条造粒，制得所需配方粒料。
6)将步骤5)制得的配方粒料通过挤出机(120～160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管
实施例4：
一种可生物全降解的吸管，制备原料：PBAT25份、PBS 75份、滑石粉30份、硅烷偶联剂KH570 5份、过氧化二异丙苯(DCP)0.01份、马来酸酐(MHA)0.5份、石蜡2份、防老剂MB 0.3份。
PBS选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-803S，其熔融指数为6.0g/10min。PBAT选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-801T，其熔融指数为4.5g/10min。
制备方法按以下步骤：
1)将滑石粉置于高速混合机中在转速800rpm下混合10min进行干燥除湿，再加入硅烷偶联剂KH570、石蜡、防老剂MB继续在高速混合机转速800rpm下混合加热5min，得到混合粉料。
2)将PBAT、PBS、过氧化二异丙苯(DCP)、马来酸酐(MHA)投入连续密炼机中，转速180rpm，温度120℃密炼进入单螺杆挤出造粒得到混合树脂粒料。
3)将步骤1)得到的混合粉料和步骤2)得到的混合粒料在高速混合机转速500rpm中再混合3min得到混合料。
4)将步骤3)中的混合料投入到连续密炼机中，设定转速220rpm,连续密炼机含有二段密炼段，一段温度设定110，二段温度设定130，密炼完成后落入锥双强制喂料机进入双螺杆挤出机。
5)共混料进入双螺杆挤出机，温度135℃，转速260rpm，挤出拉条造粒，制得所需配方粒料。
6)将步骤5)制得的配方粒料通过挤出机(120～160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管。
实施例5：
一种可生物全降解的吸管，制备原料：PBAT25份、PBS 60份、PLA15份、碳酸钙30份、硬脂酸5份、过氧化苯甲酸叔丁酯(BPB)0.5份、马来酸酐(MHA)3份、白油3份、抗氧剂10100.6份。
PBS选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-803S，其熔融指数为6.0g/10min。PBAT选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司TH-801T，其熔融指数为4.5g/10min。PLA选用NatureWorks2003D，熔融指数MI值(210℃，2160g)范围为6.0g/10min。
制备方法按以下步骤：
1)将碳酸钙置于高速混合机中在转速800rpm下混合10min进行干燥除湿，硬脂酸、白油、抗氧剂1010继续在高速混合机转速800rpm下混合加热5min，得到混合粉料。
2)将PBAT、PBS、PLA、过氧化苯甲酸叔丁酯(BPB)、马来酸酐(MHA)投入连续密炼机中，转速180rpm，温度120℃密炼进入单螺杆挤出造粒得到混合树脂粒料。
3)将步骤1)得到的混合粉料和步骤2)得到的混合粒料在高速混合机转速500rpm中再混合3min得到混合料。
4)将步骤3)中的混合料投入到连续密炼机中，设定转速220rpm,连续密炼机含有二段密炼段，一段温度设定110，二段温度设定130，密炼完成后落入锥双强制喂料机进入双螺杆挤出机。
5)共混料进入双螺杆挤出机，温度135℃，转速260rpm，挤出拉条造粒，制得所需配方粒料。
6)将步骤5)制得的配方粒料通过挤出机(120～160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管。
对比例1：
PP(聚丙烯)粒料选用燕山石化K1206，其熔融指数为10.0g/10min。制备方法为直接通过挤出机(120-160℃)挤出成管材，裁切，得到吸管。
吸管的性能测定方法如下：拉伸强度和断裂伸长率按GB/T1040-1992标准方法测定；弯曲强度按GB/T9341-2008标准方法测定；热形变温度按ASTM D-648标准方法测定。
该可生物全降解的吸管性能测定结果如表1。
表1：实施例的吸管性能
通常普通吸管是由聚丙烯(PP)制备的。该可生物全降解的吸管的力学性能与聚丙烯吸管相当，所以很适合用于代替聚丙烯，用于各种规格的吸管，以及各种挤出制品。弃用后可以完生物全降解，最终转化成二氧化碳、水和矿物质。不含增塑剂和甲醛、不含有害物质，无毒无刺激性。
Claims (10)
1.一种可生物全降解的吸管，其特征在于按质量比的原料组成为：脂肪族聚酯树脂100份、填料0～50份、相容剂0.5～5份、扩链剂0.5～3份、引发剂0.01～0.5份、接枝单体0.5～3份、润滑剂1～3份，抗氧剂0.3～0.6份。
2.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述脂肪族聚酯树脂为PBS、PBAT、PLA中的至少一种；优选PBS 50～100份、PBAT 0～30份、PLA 0～20份。
3.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述脂肪族聚酯树脂的熔融指数MI值范围为3.0～10.0g/10min。
4.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述填料为碳酸钙、滑石粉、竹粉、秸秆粉中的一种或者混合使用。
5.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述相容剂可为硬脂酸、钛酸酯、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570等中的至少一种；
所述扩链剂可采用BASF Joncryl ADR系列、铨盛化工X-U系列中的一种。
6.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、2,2，二(叔丁基过氧化)丁烷、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。
7.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述接枝单体为马来酸酐。
8.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管，其特征在于所述润滑剂可为石蜡、白油、上海壮景化工STRUKTOL TPW604中的至少一种；
所述抗氧剂可为抗氧剂1010、防老剂MB中的至少一种。
9.如权利要求1所述一种可生物全降解的吸管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将所需填料和相容剂备好，置于高速混合机内进行混料处理后排出；投入连续式密炼机中密炼，下落到锥双强制喂料机喂料到双螺杆挤出机造粒，得到所需配方粒料，通过挤出机挤出成管材，裁切，得到吸管。
10.如权利要求9所述一种可生物全降解的吸管的制备方法，其特征在于所述混料处理的温度为50～90℃，混料处理的时间为10～30min后排出；所述密炼的温度为90～140℃，密炼的时间为2～3min；所述造粒的温度控制在120～160℃；所述挤出的温度为120～160℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011209439.7A CN112538239A (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种可生物全降解的吸管及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011209439.7A CN112538239A (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种可生物全降解的吸管及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112538239A true CN112538239A (zh) | 2021-03-23 |
Family
ID=75014978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011209439.7A Pending CN112538239A (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种可生物全降解的吸管及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112538239A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113004669A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-06-22 | 漳州新迪新材料科技有限公司 | 一种耐热pla吸管及其制备方法 |
| CN113583405A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-02 | 广东省华标科技有限公司 | 一种高性能全降解复合材料及其制备方法 |
| CN114085508A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 河北旭阳能源有限公司 | 一种耐温吸管的制备方法 |
| CN114702775A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-05 | 广东沃达轩生物降解材料有限公司 | 一种多效阻隔的pla耐久型组合物及其制备方法 |
| CN115785558A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-14 | 江苏纳欧新材料有限公司 | 一种pp/pbs生物可降解抗静电塑料及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019155398A1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | Csir | Biodegradable plastic |
-
2020
- 2020-11-03 CN CN202011209439.7A patent/CN112538239A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019155398A1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | Csir | Biodegradable plastic |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113004669A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-06-22 | 漳州新迪新材料科技有限公司 | 一种耐热pla吸管及其制备方法 |
| CN113583405A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-02 | 广东省华标科技有限公司 | 一种高性能全降解复合材料及其制备方法 |
| CN114085508A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-25 | 河北旭阳能源有限公司 | 一种耐温吸管的制备方法 |
| CN114702775A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-05 | 广东沃达轩生物降解材料有限公司 | 一种多效阻隔的pla耐久型组合物及其制备方法 |
| CN115785558A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-14 | 江苏纳欧新材料有限公司 | 一种pp/pbs生物可降解抗静电塑料及其制备方法 |
| CN115785558B (zh) * | 2022-11-29 | 2024-05-28 | 江苏纳欧新材料有限公司 | 一种pp/pbs生物可降解抗静电塑料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112538239A (zh) | 一种可生物全降解的吸管及其制备方法 | |
| CN110358264B (zh) | 一种生物基环保包装袋及其制备方法 | |
| CN101235156B (zh) | 一种聚乳酸/热塑性淀粉挤出吹塑薄膜及其生产方法与应用 | |
| CN113861635A (zh) | 一种淀粉改性pbat/pla生物降解塑料薄膜及其制备方法 | |
| CN112341650A (zh) | 一种可堆肥化全降解薄膜及其制备方法 | |
| CN112341649A (zh) | 一种可生物全降解的纸类包装防水膜及其制备方法 | |
| CN113801350A (zh) | 一种碳酸钙填充pbat/pla生物降解塑料薄膜及其制备方法 | |
| Khare et al. | Studies toward producing eco-friendly plastics | |
| JP7431326B2 (ja) | 生分解性樹脂組成物及びその製造方法 | |
| CN111621239B (zh) | 一种全生物降解胶带及其制备方法 | |
| US10882977B1 (en) | Earth plant compostable biodegradable substrate and method of producing the same | |
| CN112430382A (zh) | 一种可堆肥化全降解一次性餐具及其制备方法 | |
| EP3162841B1 (en) | A biodegradable biocompostable biodigestible plastic | |
| KR100368738B1 (ko) | 생/광분해성 농업용 멀칭필름 조성물과 이의 제조방법 및 이로 부터 제조된 성형물 | |
| US9925707B2 (en) | Process for preparation of biodegradable biocompostable biodigestible polyolefins | |
| EP4071211A1 (en) | Biodegradable resin composition and method for producing same | |
| CN114836012B (zh) | 一种完全生物降解垃圾袋薄膜材料及垃圾袋薄膜的制备方法 | |
| KR102579310B1 (ko) | 폴리비닐알코올을 포함하는 생분해성 수지 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN112961481A (zh) | 全生物降解耐热超韧高光泽耐低温pla材料配方及其制备方法 | |
| RU2804143C1 (ru) | Композиционный материал на основе синтетических полимеров и способ его получения | |
| KR102351577B1 (ko) | 축산퇴비를 이용한 바이오플라스틱 조성물 및 이를 이용한 바이오플라스틱의 제조방법 | |
| KR101507960B1 (ko) | 글라스비드를 포함하는 흐름 개선된 사출용 바이오플라스틱 조성물 및 이의 제조방법 | |
| Duduyemi et al. | Effects of copolymer blends in the production and characterisation of biodegradable polymer from agricultural product-using cassava starch (Manihort Species) as case studies | |
| KR0156895B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물 | |
| AU2015249059B2 (en) | A process for preparation of biodegradable biocompostable biodigestible peplene polymer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| 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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210323 |