CN113088052B - 一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管及其制备方法 - Google Patents

一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 5‑10份，PLA 20‑35份，PBS 60‑70份，分散剂0.2‑0.3份，增容剂0.1‑0.3份，润滑剂0.1‑0.3份。本发明还公开了一种所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法。本发明公开的全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管耐热性能优异，机械性能良好，挺度和透明度高，降解性好，能消耗引起温室效应的二氧化碳，响应零碳中国倡议，解决全球“白色污染”问题。

Description

一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管及其制备 方法
技术领域
本发明涉及可降解高分子材料技术领域，尤其涉及一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管及其制备方法。
背景技术
近年来，随着经济的发展和社会的进步，人们特别是大城市里的人们生活节奏日益加快，快餐已经成为为日常生活的一部分，与人们的生活息息相关。快餐给人们的生活带来了诸多方便，然而，一次性餐具类塑料制品的使用也给环境造成了严重的白色污染，这些一次性餐具回收处理困难、在自然环境中不易降解，对人们的身体健康造成了严重威胁，世界各国政府部门相继制订了相关法律法规对这些不可降解的塑料制品的使用进行限制，带动全生物降解一次性餐具迅速发展。
吸管是较为常见的一种一次性餐具。目前市场上大多以纸质吸管为主，消耗大量纸浆木材，同时纸质吸管遇高温易弯折，不好用，吸珍珠会堵，一捏就扁，在保存中易受潮发霉。正是在这种形势下，全降解透明塑料吸管应运而生。然而，现有的全降解透明塑料吸管降解并不完全，还或多或少存在不耐高温，机械性能低，有异味，对湿度的敏感性高等缺陷。
例如，申请公开号为CN1174012A的中国发明专利公开了一种可分解的一次性餐具，它由淀粉、纤维、碳酸钙、海藻类、防腐剂、保护剂和水组成，它的组分配比为：淀粉10-30％、纤维10-60％、碳酸钙20-60％、海藻类2-15％、防腐剂0.05-0.3％、保护剂0.5-2％、水2-6％。此发明采用无塑材料制成，可在水中三天内自然化解，并无二次污染，对人体无毒、无嗅、无味，可耐油、耐温、耐弱酸，在100℃的沸水中放置不低于3小时，且其价格低廉；然而这种一次性餐具用材料原料来源较困难，生产成本较高，设备投资大，生产能力低，透明度不高，机械力学性能和耐湿性能有待进一步提高。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管及其制备方法，该制备方法简单易行，无需专用设备，操作控制方便，资金投入小，成品合格率高，适合连续规模化生产；通过这种制备方法制备得到的全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管耐热性能优异，机械性能良好，挺度和透明度高，降解性好，能消耗引起温室效应的二氧化碳，响应零碳中国倡议，解决全球“白色污染”问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 5-10份，PLA 20-35份，PBS 60-70份，分散剂0.2-0.3份，增容剂0.1-0.3份，润滑剂0.1-0.3份。
优选的，所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 7.5份，PLA 28份，PBS 65份，分散剂0.25份，增容剂0.2份，润滑剂0.2份。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，冷却后再采用拉管机拉管，然后进行退火处理，制得全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 5-10份，PLA 20-35份，PBS 60-70份，分散剂0.2-0.3份，增容剂0.1-0.3份，润滑剂0.1-0.3份。
优选的，所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 7.5份，PLA 28份，PBS 65份，分散剂0.25份，增容剂0.2份，润滑剂0.2份。
优选的，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬酯酸酰胺中的至少一种。
优选的，所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺。
优选的，所述增容剂为CE2101。
优选的，所述PBS的牌号为新疆蓝山屯河TH803S。
优选的，所述PLA的牌号为道达尔LX575。
优选的，所述二氧化碳基PPC的牌号为ppc/河南南阳天冠。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，冷却后再采用拉管机拉管，然后进行退火处理，制得全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管。
优选的，所述双螺杆挤出机料筒温度为160-180℃，模头温度为170℃。
优选的，所述双螺杆挤出机螺杆转速为300-600rpm，螺杆长径比L/D为52:1。
优选的，所述冷却的方式为风冷。
优选的，所述退火处理的温度为100-110℃，时间为4-8min；更适宜的，所述退火处理的温度为105℃，时间为5min。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，冷却后再采用拉管机拉管，然后进行退火处理，制得全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 5份，PLA 20份，PBS 60份，分散剂0.2份，增容剂0.1份，润滑剂0.1份。
所述润滑剂为芥酸酰胺；所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺；所述增容剂为增容剂CE2101。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，冷却后再采用拉管机拉管，然后进行退火处理，制得全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管。
所述双螺杆挤出机料筒温度为160℃，模头温度为170℃；所述双螺杆挤出机螺杆转速为360rpm，螺杆长径比L/D为52:1。
所述冷却的方式为风冷。
所述退火处理的温度为105℃，时间为5min。
实施例2
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 6份，PLA25份，PBS 63份，分散剂0.23份，增容剂0.15份，润滑剂0.15份。
实施例3
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 7.5份，PLA 28份，PBS 65份，分散剂0.25份，增容剂0.2份，润滑剂0.2份。
实施例4
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 9份，PLA33份，PBS 68份，分散剂0.28份，增容剂0.25份，润滑剂0.25份。
实施例5
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 10份，PLA 35份，PBS 70份，分散剂0.3份，增容剂0.3份，润滑剂0.3份。
对比例1
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加二氧化碳基PPC。
对比例2
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有添加PBS。
对比例3
本例提供一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其配方和制备方法与实施例1基本相同，不同的是，没有退火处理工序。
为了进一步说明本申请各实施例产品的有益技术效果，对各例制成的全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法参见我国现行相应国标GB/T 19277.1,GB/T 1040.2-2006。
表1
Figure BDA0003087417120000041
Figure BDA0003087417120000051
从表1数据可以看出，本申请实施例中产品较对比例具有更高的机械力学性能，更好的生物降解能力，更优异的耐热性和透明度，二氧化碳基PPC、PBS的加入，与其它组分共同配合作用，能改善上述性能；退火处理能改善耐热性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管，其特征在于，是由如下按重量份计的各原料制成：二氧化碳基PPC 5份，PLA 20份，PBS 60份，分散剂0.2份，增容剂 0.1份，润滑剂0.1份；
所述润滑剂为芥酸酰胺；所述分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺；所述增容剂为增容剂CE2101；
所述全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管的制备方法，包括如下步骤：
将各原料按重量份混合均匀后，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融共混，挤出造粒，冷却后再采用拉管机拉管，然后进行退火处理，制得全生物降解耐高温改性二氧化碳基透明吸管；
所述双螺杆挤出机料筒温度为160℃，模头温度为170℃；所述双螺杆挤出机螺杆转速为360rpm，螺杆长径比L/D为52:1，所述冷却的方式为风冷；所述退火处理的温度为105℃，时间为5min。
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