CN112552665A - 一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺,按重量份的原料包括改性聚乳酸30‑50份、改性聚乙烯醇20‑40份、增塑剂20‑30份、分散剂10‑18份。该可降解环保塑料母粒及其制备工艺,通过在聚乳酸中复配无机填料以及己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,可以有效地提高聚乳酸的韧性,从而提高的塑料母粒的断裂伸长率,进一步提高塑料母粒的韧性,并且通过无机填料的添加使塑料母粒的拉伸强度以及冲击强度均得到较好的改善,通过对聚乙烯醇进行改性处理,在聚乙烯醇中添加羧甲基纤维素钠、凹凸棒石粘土和助剂,可以对塑料母粒的力学性能和耐水性进行改善,通过本发明制备的塑料母粒具有良好的力学性能和耐水性能。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域,具体为一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺。
背景技术
降解塑料是指在塑料中加入一些促进其降解的助剂或者采用可再生的天然物质为原料,在使用和保存期内能满足应用性能要求,而使用后在特定的条件下,较短时间内其化学结构会发生明显变化,引起某些性质损失,或是合成时就具有降解性能的一类塑料,一般情况下,聚合物的降解主要是由于高分子中化学键断裂反应所引起的,由于不同的环境条件以及影响因素,导致聚合物降解的方式和程度也都不一样,根据不同的反应机理,我们将降解塑料分为三类:生物降解塑料、光降解塑料、化学降解塑料。
参考中国专利公开号CN111100437A中提出了一种含纳米纤维素的可降解塑料母粒的制备方法,在该方案中采用聚乳酸作为可降解塑料颗粒,并且在可降解塑料颗粒中添加纳米纤维素,采用熔融造粒、挤出、吹塑等加工得到薄膜、板材等材料,由于母粒中纳米纤维素的可以提到增强作用,故价格昂贵的可降解塑料颗粒的用量可以减少,从而降低产品的成本;但是在对于制备出来的塑料材料在强度上以及力学性能和耐水性能上都还有较大的提高空间,为解决以上问题,本领域技术人员提出了一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺,解决了现有制备出来的塑料材料在强度上以及力学性能和耐水性能上都还有较大的提高空间,塑料使用性能有待优化的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种可降解环保塑料母粒,按重量份的原料包括改性聚乳酸30-50份、改性聚乙烯醇20-40份、增塑剂20-30份、分散剂10-18份;
该可降解环保塑料母粒由如下方法制备:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃-56℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃-80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃-42℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒;
所述改性聚乳酸由如下方法制备:
步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸30-50份、己二酸丁二醇酯10-12份、对苯二甲酸丁二醇酯12-16份、聚乙二醇18-20份、无机填料20-30份、偶联剂8-12份;
步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;
步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;
步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸。
优选的,所述增塑剂采用聚乙二醇、乙二醇、甘油中的一种。
优选的,步骤三中,双螺杆挤出机从机头至进料段10段温度分别为170℃,175℃,180℃,180℃,180℃,180℃,180℃,175℃,170℃,160℃,且螺杆转速为100rpm,挤出样条经过水冷后进行切粒。
优选的,步骤A1中,无机填料采用岩块和粗粒土一种或两种以任意比例混合的混合物,且无机填料的用量为改性聚乳酸总质量的5%。
优选的,所述改性聚乙烯醇由如下方法制备:
步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇18-32份、羧甲基纤维素钠8-16份、凹凸棒石粘土8-12份、助剂10-16份、增塑剂3-5份;
步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;
步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;
步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇。
优选的,步骤S1中,助剂采用丙三醇、苹果酸、柠檬酸、乙二酸、碳酸钠之间以任意比例混合的混合料。
优选的,一种可降解环保塑料母粒的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃-56℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃-80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃-42℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒。
(三)有益效果
本发明提供了一种可降解环保塑料母粒及其制备工艺。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该可降解环保塑料母粒及其制备工艺,通过在可降解环保塑料母粒中采用改性聚乳酸,改性聚乳酸由如下方法制备:步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸30-50份、己二酸丁二醇酯10-12份、对苯二甲酸丁二醇酯12-16份、聚乙二醇18-20份、无机填料20-30份、偶联剂8-12份;步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸,通过在聚乳酸中复配无机填料以及己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,利用己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物添加在聚乳酸的原料中,可以有效地增强聚乳酸分子链之间的作用力,从而增强聚乳酸的力学性能,另外无机填料的复配对于复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度都有提高,从而提高了塑料母粒的韧性,进而提高塑料母粒的断裂伸长率,并且通过无机填料的添加使塑料母粒的拉伸强度以及冲击强度均得到较好的改善。
(2)、该可降解环保塑料母粒及其制备工艺,通过在可降解环保塑料母粒中采用改性聚乙烯醇,改性聚乙烯醇由如下方法制备:步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇18-32份、羧甲基纤维素钠8-16份、凹凸棒石粘土8-12份、助剂10-16份、增塑剂3-5份;步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇,通过对聚乙烯醇进行改性处理,在聚乙烯醇中添加羧甲基纤维素钠、凹凸棒石粘土和助剂,通过氢键的键合作用,增强了分子间的作用力,从而有效地提高了抗拉强度,对塑料母粒的力学性能和耐水性均具有较大的改善。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可降解环保塑料母粒,按重量份的原料包括改性聚乳酸30份、改性聚乙烯醇20份、增塑剂20份、分散剂10份;
该可降解环保塑料母粒由如下方法制备:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃,搅拌速率为800rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒;
所述改性聚乳酸由如下方法制备:
步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸30份、己二酸丁二醇酯10份、对苯二甲酸丁二醇酯12份、聚乙二醇18份、无机填料20份、偶联剂8份;
步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;
步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;
步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸。
增塑剂采用聚乙二醇、乙二醇、甘油中的一种。
步骤三中,双螺杆挤出机从机头至进料段10段温度分别为170℃,175℃,180℃,180℃,180℃,180℃,180℃,175℃,170℃,160℃,且螺杆转速为100rpm,挤出样条经过水冷后进行切粒。
步骤A1中,无机填料采用岩块和粗粒土一种或两种以任意比例混合的混合物,且无机填料的用量为改性聚乳酸总质量的5%。
改性聚乙烯醇由如下方法制备:
步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇18份、羧甲基纤维素钠8份、凹凸棒石粘土8份、助剂10份、增塑剂3份;
步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;
步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;
步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇。
步骤S1中,助剂采用丙三醇、苹果酸、柠檬酸、乙二酸、碳酸钠之间以任意比例混合的混合料。
实施例2
一种可降解环保塑料母粒,按重量份的原料包括改性聚乳酸50份、改性聚乙烯醇40份、增塑剂30份、分散剂18份;
该可降解环保塑料母粒由如下方法制备:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为56℃,搅拌速率为1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为42℃,搅拌速率为1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒;
所述改性聚乳酸由如下方法制备:
步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸50份、己二酸丁二醇酯12份、对苯二甲酸丁二醇酯16份、聚乙二醇20份、无机填料30份、偶联剂12份;
步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;
步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;
步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸。
增塑剂采用聚乙二醇、乙二醇、甘油中的一种。
步骤三中,双螺杆挤出机从机头至进料段10段温度分别为170℃,175℃,180℃,180℃,180℃,180℃,180℃,175℃,170℃,160℃,且螺杆转速为100rpm,挤出样条经过水冷后进行切粒。
步骤A1中,无机填料采用岩块和粗粒土一种或两种以任意比例混合的混合物,且无机填料的用量为改性聚乳酸总质量的5%。
改性聚乙烯醇由如下方法制备:
步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇32份、羧甲基纤维素钠16份、凹凸棒石粘土12份、助剂16份、增塑剂5份;
步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;
步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;
步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇。
步骤S1中,助剂采用丙三醇、苹果酸、柠檬酸、乙二酸、碳酸钠之间以任意比例混合的混合料。
实施例3
一种可降解环保塑料母粒,按重量份的原料包括改性聚乳酸40份、改性聚乙烯醇30份、增塑剂25份、分散剂14份;
该可降解环保塑料母粒由如下方法制备:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为52℃,搅拌速率为1000rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为70℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为39℃,搅拌速率为1000rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒;
所述改性聚乳酸由如下方法制备:
步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸40份、己二酸丁二醇酯11份、对苯二甲酸丁二醇酯14份、聚乙二醇19份、无机填料25份、偶联剂10份;
步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;
步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;
步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸。
增塑剂采用聚乙二醇、乙二醇、甘油中的一种。
步骤三中,双螺杆挤出机从机头至进料段10段温度分别为170℃,175℃,180℃,180℃,180℃,180℃,180℃,175℃,170℃,160℃,且螺杆转速为100rpm,挤出样条经过水冷后进行切粒。
步骤A1中,无机填料采用岩块和粗粒土一种或两种以任意比例混合的混合物,且无机填料的用量为改性聚乳酸总质量的5%。
改性聚乙烯醇由如下方法制备:
步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇25份、羧甲基纤维素钠12份、凹凸棒石粘土10份、助剂13份、增塑剂4份;
步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;
步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;
步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇。
步骤S1中,助剂采用丙三醇、苹果酸、柠檬酸、乙二酸、碳酸钠之间以任意比例混合的混合料。
一种可降解环保塑料母粒的制备工艺,具体包括以下步骤:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃-56℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃-80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃-42℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于,使用聚乳酸替代改性聚乳酸;
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于,使用聚乙烯醇替代改性聚乙烯醇。
对实施例1-3和对比例1-2可降解环保塑料母粒的力学性能(GB/T1040-1992)和耐水性能(GB/T1034-1998)进行检测,具体结果如下表所示:
力学性能/MPa | 耐水率/% | |
实施例1 | 28.65 | 16.4 |
实施例2 | 28.89 | 15.8 |
实施例3 | 27.75 | 16.3 |
对比例1 | 24.35 | 15.9 |
对比例2 | 27.65 | 21.5 |
由上述结果可知,本发明制备的可降解环保塑料母粒具有良好的力学性能和耐水性能。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:按重量份的原料包括改性聚乳酸30-50份、改性聚乙烯醇20-40份、增塑剂20-30份、分散剂10-18份;
该可降解环保塑料母粒由如下方法制备:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃-56℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃-80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃-42℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒;
所述改性聚乳酸由如下方法制备:
步骤A1、改性聚乳酸按重量份的原料包括:聚乳酸30-50份、己二酸丁二醇酯10-12份、对苯二甲酸丁二醇酯12-16份、聚乙二醇18-20份、无机填料20-30份、偶联剂8-12份;
步骤A2、将己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为30℃,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为30min,得到共聚物;
步骤A3、将聚乳酸和共聚物放入真空烘箱中进行干燥处理,设定真空烘箱的温度为80℃,干燥时间为12h,得到混合料,同时将无机填料放入另一个真空烘箱中,设定真空烘箱的温度为120℃,鼓风干燥5h;
步骤A4、向混合料中添加偶联剂和聚乙二醇,使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,最后向混合料中加入无机填料,继续使用恒温加热磁力搅拌器对混合料进行加热搅拌,得到改性聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:所述增塑剂采用聚乙二醇、乙二醇、甘油中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:步骤三中,双螺杆挤出机从机头至进料段10段温度分别为170℃,175℃,180℃,180℃,180℃,180℃,180℃,175℃,170℃,160℃,且螺杆转速为100rpm,挤出样条经过水冷后进行切粒。
4.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:步骤A1中,无机填料采用岩块和粗粒土一种或两种以任意比例混合的混合物,且无机填料的用量为改性聚乳酸总质量的5%。
5.根据权利要求1所述的一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:所述改性聚乙烯醇由如下方法制备:
步骤S1、改性聚乙烯醇按重量份的原料包括:聚乙烯醇18-32份、羧甲基纤维素钠8-16份、凹凸棒石粘土8-12份、助剂10-16份、增塑剂3-5份;
步骤S2、对聚乙烯醇进行干燥研磨,将得到的聚乙烯醇粉末加入蒸馏水中,在温度为95℃的条件下,使用机械搅拌装置对聚乙烯醇溶液进行搅拌均匀,使聚乙烯醇粉末在蒸馏水中完全溶解,得到聚乙烯醇溶液;
步骤S3、将羧甲基纤维素钠加入蒸馏水中,在室温条件下,使用机械搅拌装置对羧甲基纤维素钠溶液搅拌均匀,直至羧甲基纤维素钠在蒸馏水中完全溶解,得到羧甲基纤维素钠溶液;
步骤S4、将聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素钠溶液按照等体积进行混合,使用磁力搅拌器对混合溶液进行搅拌均匀,对凹凸棒石粘土进行超声处理20min,接着将凹凸棒石粘土加入混合溶液中,将凹凸棒石粘土在混合溶液中分散均匀后,向混合溶液中加入增塑剂,在温度为85℃的条件下,使用机械搅拌装置对混合溶液搅拌30min,接着将温度调节至60℃,向混合溶液中加入助剂,使用恒温加热磁力搅拌器对混合溶液进行加热搅拌,搅拌速率为800rpm,搅拌时间为20min,得到改性聚乙烯醇。
6.根据权利要求5所述的一种可降解环保塑料母粒,其特征在于:步骤S1中,助剂采用丙三醇、苹果酸、柠檬酸、乙二酸、碳酸钠之间以任意比例混合的混合料。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种可降解环保塑料母粒的制备工艺,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一、将改性聚乳酸和改性聚乙烯醇一起倒入四口烧瓶中,使用恒温加热磁力搅拌器对四口烧瓶中的混合溶液进行加热搅拌,设定加热温度为48℃-56℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm,搅拌时间为30min,得到基体A;
步骤二、向基体A中加入增塑剂,使用机械搅拌装置对基体A和增塑剂进行混合均匀,接着在温度为60℃-80℃的条件下保持30min,向混合料中加入分散剂,使用机械搅拌装置对混合料在温度为36℃-42℃,搅拌速率为800rpm-1200rpm的条件下搅拌均匀,搅拌时间为20min,保持45min,得到中间体B;
步骤三、使用双螺杆挤出机对中间体B进行挤出造粒,对挤出的物料进行干燥处理,得到可降解环保塑料母粒。
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