CN112920567A - 一种麦秸秆填充改性pla全降解塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯20～30份、聚乳酸15～25份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯5～10份、滑石粉15～30份、麦秸秆粉20～30份、助剂0.5～5份；所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物2～5份、环氧化合物1～3份、润滑剂1～3份、增塑剂1～3份。其制备方法是先将聚乳酸和多孔稀土氧化物混合得到改性聚乳酸，与聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物混合，再与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂和增塑剂搅拌混合，最后通过双螺杆挤出机挤出造粒、烘干，得到产品塑料。本发明解决现有聚乳酸全降解塑料中存在的耐热性和耐水性不好的问题。
Description
技术领域
本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料及其制备方法。
背景技术
近年来，由于环境问题日益突出和传统的石油资源逐渐减少，寻找新的可降解的材料迫在眉睫。因此，生物可降解的聚合物逐渐成为人们关注的对象，聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，因其在生产过程中无污染和可生物降解被广泛应用于食品包装、医学材料、建筑、农业、造纸等多领域，可以制成薄膜、片材和纤维。然而，由于聚乳酸固有的脆性抗冲击差，其广泛的应用受到了极大的限制。如何对聚乳酸进行改性制备复合可降解塑料已经成为目前环保塑料领域的研究热点。
如申请号为CN202011076855.4的中国发明专利申请，其公开了一种可生物降解聚乳酸塑料袋及其制备方法，以质量份数计，包括以下制备原料：PLA 5～95份；PBAT 5～95份；反应型增容剂0.05～3.0份；生物基爽滑剂0.01～1份；扩链剂0.05～3.0份；抗氧剂0.01～5份；生物质填料1～50份。本发明采用上述制备原料并控制各原料的用量，得到的可生物降解聚乳酸塑料袋可完全生物降解，且由于PLA和PBAT之间具有良好的相容性，得到的材料具有高强度，完全能够满足对塑料袋的要求。
虽然现有技术可以改善聚乳酸的韧性、防水性，但是其复合材料的热稳定性、力学性能以及强度的提高效果并不明显，仍然需要对聚乳酸可降解塑料进行研究和改进。
发明内容
针对上述不足，本发明公开了一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料及其制备方法，解决现有聚乳酸全降解塑料中存在的耐热性和耐水性不好的问题。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯20～30份、聚乳酸15～25份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯5～10份、滑石粉15～30份、麦秸秆粉20～30份、助剂0.5～5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物2～5份、环氧化合物1～3份、润滑剂1～3份、增塑剂1～3份。
本发明将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混体系中，引入可降解的麦秸秆粉组分，使得复合材料具有可降解性能，而且先采用多孔稀土氧化物对聚乳酸进行改性，改善聚乳酸的结晶来提高聚乳酸的热稳定性和耐水性，再将改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯共混交联，并利用多孔稀土氧化物颗粒比表面积大等特点，有效传递聚合物分子链间的作用力，增加了多孔稀土氧化物与聚合物基体的界面作用强度，促使应力从聚合物传递到多孔稀土氧化物颗粒，进而提升复合材料的力学性能；本发明还添加滑石粉作为助剂，增强了聚合物基体和麦秸秆粉之间的结合力，使复合材料分子结构重构，改善复合材料的脆性和强度，提高复合材料的机械性能和力学性能。
进一步的，所述增塑剂为甘油、山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇、聚乙二醇、柠檬酸脂增塑剂和尿素中的一种或两种以上的组合。
进一步的，所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或两种以上的组合。
进一步的，所述多孔稀土氧化物为多孔氧化镧、多孔氧化铈中的一种。
进一步的，在所述助剂中还包括重量份数为1～3份的抗氧化剂，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯中的一种或两种以上的组合。
进一步的，在所述助剂中还包括重量份数为1～3份的热稳定剂和重量份数为1～3份的抗静电剂，所述热稳定剂为亚磷酸酯类热稳定剂或受阻酚类热稳定剂中的一种或一种以上的组合；所述抗静电剂为阳离子型季铵盐、胺盐、烷基咪唑啉、阴离子型的磷酸盐、磺酸盐、非离子型的多元醇、多元醇脂、脂肪酸酯、烷基胺的环氧乙烷加聚物、两性型的季胺内盐、丙胺酸盐、炭黑或金属粉末中的一种或一种以上组合。
上述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为800～900℃下加热反应3～4h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、助剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入助剂中的多孔稀土氧化物搅拌混合1～3h，再在温度为40～45℃下干燥5～6h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、助剂中的环氧化合物，在温度为100～120℃下搅拌混合20～30min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、除多孔稀土氧化物和环氧化合物之外的其余助剂，在温度为160～180℃下搅拌混合15～30min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为200～220℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在75～85℃下循环烘干4～5h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
进一步的，步骤（2）中所述搅拌混合是在速度为400～600r/min的搅拌条件下进行的。通过控制搅拌速度，可以有效控制聚合物的结晶度，结晶尺寸太大对力学性能不利，易使材料断裂伸长度和韧性降低，增大搅拌速率，可以使结晶尺寸减小，拉伸强度增大，但搅拌速度过大，结晶度降低，甚至无结晶，同样会使材料的弹性模量、断裂强度和拉伸强度降低。
进一步的，步骤（3）中所述搅拌混合是在速度为200～300r/min的搅拌条件下进行的。
进一步的，步骤（3）中所述双螺杆挤出机的进料温度为190～200℃。
本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：
1、本发明在聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯的共混体系中，添加可降解的麦秸秆作为填料，制备得到具有降解性能的复合塑料，减少了塑料材料大量应用所造成的环境污染，而且采用多孔稀土氧化物对聚乳酸进行改性，增强聚乳酸和麦秸秆粉之间的结合力，再配合添加滑石粉等助剂，不仅可以改善复合塑料的机械性能和力学性能，而且可以提高塑料的耐热耐水性能，解决因聚乳酸、麦秸秆粉等组分吸湿性高而造成复合塑料耐水性差的问题。
2、因为聚乳酸等组分对温度敏感，所以本发明在制备复合塑料的过程中，严格控制造粒温度，避免造粒过程中温度波动影响所得塑料的性能品质。同时控制塑料母粒的烘干温度和时间，有效除去塑料母粒中的水分。
3、本发明的制备方法操作简单，工艺可控性高，产品质量稳定，适合规模化、自动化生产。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯27份、聚乳酸20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯7.6份、滑石粉22.5份、麦秸秆粉22份、助剂0.9份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物5份、环氧化合物3份、润滑剂2份、增塑剂2份、抗氧化剂1份、热稳定剂2份、抗静电剂1份；所述环氧化合物为环氧大豆油；所述增塑剂为柠檬酸脂增塑剂；所述润滑剂为石蜡；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化镧；所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚；所述热稳定剂为亚磷酸酯类热稳定剂；所述抗静电剂为阳离子型季铵盐。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为800℃下加热反应3h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂、抗静电剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为500r/min的搅拌条件下搅拌混合2h，再在温度为42℃下干燥5h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为110℃且在速度为250r/min的搅拌条件下搅拌混合25min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂和抗静电剂，在温度为175℃下搅拌混合20min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为210℃，进料温度为195℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在80℃下循环烘干4h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
实施例2：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯22份、聚乳酸18份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯6.5份、滑石粉18.5份、麦秸秆粉25份、助剂2.5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物3份、环氧化合物1份、润滑剂1份、增塑剂3份、抗氧化剂2份、热稳定剂1份、抗静电剂3份；所述环氧化合物为环氧硬脂酸丁酯；所述增塑剂为麦芽糖醇；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化镧；所述抗氧化剂为亚磷酸苯二异癸酯和季戊四醇双亚磷酸酯等重量混合的组合；所述热稳定剂为受阻酚类热稳定剂；所述抗静电剂为多元醇脂和脂肪酸酯等重量混合的组合。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为850℃下加热反应3.5h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂、抗静电剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为450r/min的搅拌条件下搅拌混合2h，再在温度为43℃下干燥5h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为115℃且在速度为250r/min的搅拌条件下搅拌混合20min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂和抗静电剂，在温度为165℃下搅拌混合25min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为205℃，进料温度为200℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在78℃下循环烘干4h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
实施例3：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯25份、聚乳酸20份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯8份、滑石粉20份、麦秸秆粉28份、助剂3.5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物4份、环氧化合物2份、润滑剂3份、增塑剂1份、抗氧化剂3份、热稳定剂3份、抗静电剂2份；所述环氧化合物为环氧大豆油和环氧硬脂酸丁酯等体积混合的组合；所述增塑剂为甘油、山梨醇和木糖醇等体积混合的组合；所述润滑剂为石蜡；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化镧；所述抗氧化剂为二丁基羟基甲苯；所述热稳定剂为亚磷酸酯类热稳定剂和受阻酚类热稳定剂等重量混合的组合。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为850℃下加热反应4h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂、抗静电剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为500r/min的搅拌条件下搅拌混合1h，再在温度为44℃下干燥5.5h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为105℃且在速度为200r/min的搅拌条件下搅拌混合25min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂和抗静电剂，在温度为170℃下搅拌混合20min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为200℃，进料温度为190℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在75℃下循环烘干4.5h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
实施例4：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯20份、聚乳酸15份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯5份、滑石粉15份、麦秸秆粉20份、助剂0.5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物2份、环氧化合物1份、润滑剂1份、增塑剂1份、抗氧化剂1份、抗静电剂1份；所述环氧化合物为环氧大豆油和环氧硬脂酸丁酯等体积混合的组合；所述增塑剂为山梨醇；所述润滑剂为石蜡和聚乙烯蜡等体积混合的组合；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化铈；所述抗氧化剂为亚磷酸苯二异癸酯；所述抗静电剂为两性型的季胺内盐。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为800℃下加热反应3h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂、抗静电剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为400r/min的搅拌条件下搅拌混合1h，再在温度为40℃下干燥5h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为100℃且在速度为200r/min的搅拌条件下搅拌混合20min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂、增塑剂、抗氧化剂和抗静电剂，在温度为160℃下搅拌混合15min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为200℃，进料温度为190℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在75℃下循环烘干4h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
实施例5：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯30份、聚乳酸25份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯10份、滑石粉30份、麦秸秆粉30份、助剂5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物5份、环氧化合物3份、润滑剂3份、增塑剂3份；所述环氧化合物为环氧大豆油；所述增塑剂为甘油和木糖醇按体积比2:1混合的组合；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化铈。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为900℃下加热反应4h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为600r/min的搅拌条件下搅拌混合3h，再在温度为45℃下干燥6h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为120℃且在速度为300r/min的搅拌条件下搅拌混合30min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂和增塑剂，在温度为180℃下搅拌混合30min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为220℃，进料温度为200℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在85℃下循环烘干5h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
实施例6：
一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯28份、聚乳酸22份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯9份、滑石粉25份、麦秸秆粉20份、助剂1份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物2份、环氧化合物2份、润滑剂2份、增塑剂2份；所述环氧化合物为环氧硬脂酸丁酯；所述增塑剂为甘油、麦芽糖醇和聚乙二醇按体积比2:1:1混合的组合；所述润滑剂为石蜡和聚乙烯蜡按体积比2:1混合的组合；所述多孔稀土氧化物为多孔氧化铈。
本实施例所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为900℃下加热反应4h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、多孔稀土氧化物、环氧化合物、润滑剂、增塑剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入多孔稀土氧化物在速度为550r/min的搅拌条件下搅拌混合3h，再在温度为40℃下干燥6h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧化合物，在温度为115℃且在速度为300r/min的搅拌条件下搅拌混合30min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、润滑剂和增塑剂，在温度为175℃下搅拌混合25min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为210℃，进料温度为198℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在82℃下循环烘干5h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
对比例1：
其与实施例1的区别在于，所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料不包括多孔稀土氧化物。所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法与实施例1所述方法相同。
实验例1：
分别按照实施例1～6和对比例1中所述方法制备得到PLA全降解塑料，采用ASTM标准（ASTM D256，ASTM D638，ASTM D648，ASTM D790，ASTM D792，ASTM D1238）所述方法检测塑料的熔融指数、密度、拉伸强度、冲击强度、弯曲模量、热变形温度等性能，具体结果见表1。
表1 塑料性能检测结果
由上表数据可知，按照本发明所述添加了多孔稀土氧化物所制备得到的塑料与未添加稀土氧化物的相比较，各个性能均有明显的提升。
实验例2：
按照实施例1所述改性PLA全降解塑料的制备方法，分别在180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃的挤出温度条件下造粒，其它工艺参数与实施例1中所述一致，采用ASTM标准（ASTM D256，ASTM D638，ASTM D648，ASTM D790，ASTM D792，ASTM D1238）所述方法检测所得到的改性PLA全降解塑料性能，具体结果见表2。
表2 塑料性能检测结果
实验例3：
按照实施例1所述改性PLA全降解塑料的制备方法，分别在65℃、75℃、80℃、85℃、95℃、100℃的温度条件下烘干，其它工艺参数与实施例1中所述一致，采用ASTM标准（ASTMD256，ASTM D638，ASTM D648，ASTM D790，ASTM D792，ASTM D1238）所述方法检测所得到的改性PLA全降解塑料性能，具体结果见表3。
表3 塑料性能检测结果
由表2和表3数据可知，挤出温度控制在200～220℃之间、烘干温度控制在75～85℃之间所得到的塑料，其熔融指数度、拉伸强度、冲击强度、弯曲模量等性能更好，由于聚乳酸等组分对温度较敏感，温度过高会影响全降解塑料性能的全面提升，温度过低物料中水分含量过大，同样会影响全降解塑料的性能以及其产品的存储和运输。
实验例4：
按照实施例1所述改性PLA全降解塑料的制备方法，分别对所得母粒循环烘干2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h，其它工艺参数与实施例1中所述一致，采用ASTM标准（ASTM D256，ASTMD638，ASTM D648，ASTM D790，ASTM D792，ASTM D1238）所述方法检测所得到的改性PLA全降解塑料性能，具体结果见表4。
表4 塑料性能检测结果
由上表数据可知，烘干时间超过5小时，所得到的塑料性能提升不明显，为节省能源消耗，将烘干时间控制在4～5h，即可获得性能品质优良的全降解塑料。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：包括以下重量份数的组分：聚丁二酸丁二醇酯20～30份、聚乳酸15～25份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯5～10份、滑石粉15～30份、麦秸秆粉20～30份、助剂0.5～5份；
所述助剂包括以下重量份数的组分：多孔稀土氧化物2～5份、环氧化合物1～3份、润滑剂1～3份、增塑剂1～3份；所述环氧化合物为环氧大豆油或环氧硬脂酸丁酯中的一种或两种组合。
2.根据权利要求1所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：所述增塑剂为甘油、山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇、聚乙二醇、柠檬酸脂增塑剂和尿素中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：所述多孔稀土氧化物为多孔氧化镧、多孔氧化铈中的一种。
5.根据权利要求1所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：在所述助剂中还包括重量份数为1～3份的抗氧化剂，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、亚磷酸苯二异癸酯、季戊四醇双亚磷酸酯中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料，其特征在于：在所述助剂中还包括重量份数为1～3份的热稳定剂和重量份数为1～3份的抗静电剂，所述热稳定剂为亚磷酸酯类热稳定剂或受阻酚类热稳定剂中的一种或一种以上的组合；所述抗静电剂为阳离子型季铵盐、胺盐、烷基咪唑啉、阴离子型的磷酸盐、磺酸盐、非离子型的多元醇、多元醇脂、脂肪酸酯、烷基胺的环氧乙烷加聚物、两性型的季胺内盐、丙胺酸盐、炭黑或金属粉末中的一种或一种以上组合。
7.一种如权利要求1～6中任意一项所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将浓度为0.5g/mL的稀土硝酸盐溶液和浓度为0.03g/mL的柠檬酸溶液等体积混合，调节PH为4.5后搅拌均匀，然后在温度为800～900℃下加热反应3～4h，得到多孔稀土氧化物；每1mL柠檬酸溶液中含有0.03g的N-甲基-N-乙基吗啉；
（2）按重量份数称取聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、滑石粉、麦秸秆粉、助剂；先将聚乳酸溶解在三氯甲烷中，三氯甲烷的体积与聚乳酸的质量比为10mL:1g，然后加入助剂中的多孔稀土氧化物搅拌混合1～3h，再在温度为40～45℃下干燥5～6h得到改性聚乳酸；
（3）将步骤（2）得到的改性聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、助剂中的环氧化合物，在温度为100～120℃下搅拌混合20～30min，得到混合物料A，然后将混合物料A与滑石粉、麦秸秆粉、除多孔稀土氧化物和环氧化合物之外的其余助剂，在温度为160～180℃下搅拌混合15～30min，得到混合物料B，再将混合物料B通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度为200～220℃，得到母粒；
（4）将步骤（3）得到的母粒在75～85℃下循环烘干4～5h，得到麦秸秆填充改性PLA全降解塑料。
8.根据权利要求7所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述搅拌混合是在速度为400～600r/min的搅拌条件下进行的。
9.根据权利要求7所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述搅拌混合是在速度为200～300r/min的搅拌条件下进行的。
10.根据权利要求7所述麦秸秆填充改性PLA全降解塑料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述双螺杆挤出机的进料温度为190～200℃。
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