CN113717505A - 一种可降解塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及塑料技术领域,更具体地说,它涉及一种可降解塑料及其制备方法。一种可降解塑料包括如下重量份数的原料:PBAT20‑30份;咖啡渣10‑20份;MDI5‑10份;抗水解稳定剂4‑6份;增塑剂4‑6份;其制备方法为:将PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂搅拌混合后,得到混合物,将混合物加热后,压模成型,出料。本申请PBAT、改性咖啡渣、MDI具有协同作用,可降低可降解塑料的制作成本,并且提高降解塑料的力学强度和疏水性能。
Description
技术领域
本申请涉及塑料技术领域,更具体地说,它涉及一种可降解塑料及其制备方法。
背景技术
塑料原料是一种以合成的活天然的高分子化合物,可任意捏成各种形状最后能保持形状不变的材料或可塑材料产品。目前塑料与人们的日常生活息息相关,其具有方便、耐用的优点。但是,塑料的原料大部分都是不可降解材料,当塑料被随意丢弃到自然界中后,废弃塑料在自然界里分解得很慢,完全分解要几十年,甚至上百年,PBAT属于热塑性生物降解塑料,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,它可以在细菌或酶的作用下,可降解成为H2O和CO2等物质,对环境无害。PBAT熔点较高性能良好,可取代通用聚乙烯或聚丙烯而进入通用塑料领域,直接做为塑料加工使用,彻底解决传统塑料对环境造成的污染。
PBAT塑料虽然可以完全降解,但其加工温度低,最终制得的PBAT分子量小、黏度低,所以PBAT塑料的力学性能较差。为了提高PBAT塑料的力学性能,发明名称为一种复合纳米材料改性的淀粉基生物降解食品包装膜及其制备方法,公告号为CN110437590B的中国发明专利,通过石墨烯、纳米TiO2、纳米ZnO和纳米SiO2改性复合生物基材料(PLA、PBAT和PCL),使得包装膜具有更好的力学性能。但是石墨烯、纳米TiO2、纳米ZnO和纳米SiO2价格昂贵,所以制备得到的包装膜价格较高,在一定程度上限制了其作为全生物降解材料的拓展应用。
针对上述中的相关技术,生产出一种成本低且力学性能与上述复合纳米材料改性的淀粉基生物降解食品包装膜相当的塑料材料具有十分重要的意义。
发明内容
为了在保证塑料力学性能的基础上,降低塑料的生产成本,本申请提供一种可降解塑料及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种可降解塑料,采用如下的技术方案:
一种可降解塑料,包括如下重量份数的原料:
PBAT20-30份;
咖啡渣10-20份;
MDI5-10份;
抗水解稳定剂4-6份;
增塑剂4-6份。
通过采用上述技术方案,咖啡渣是一种广泛可用,价格低廉的副产品,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。将PBAT、咖啡渣和MDI复配,MDI可分别与PBAT和咖啡渣反应,增加咖啡渣与PBAT的结合能力,而咖啡渣均匀的分散在PBAT中,提高咖啡渣与PBAT共混界面的相容性和粘结强度,还能增强咖啡渣的疏水性,提高制得塑料的疏水性能,从而得到力学强度高、疏水性能好和制作成本低的塑料,即在保证塑料力学性能的基础上,还可降低塑料的生产成本。
优选的,所述咖啡渣为改性咖啡渣,所述改性咖啡渣的制备过程包括以下步骤:将咖啡渣干燥、研磨后,进行加热处理,加热温度为200-300℃,加热时间为2-3h。
通过采用上述技术方案,咖啡渣经干燥、研磨和加热处理后,可将咖啡渣中残余的油脂部分去除,得到改性咖啡渣。改性咖啡渣与PBAT充分接触连接,提高其界面连接强度,而且在加热过程中,咖啡渣中的纤维素和半纤维素开始分解。此时,改性咖啡渣与MDI混合,使得咖啡渣的疏水性增强,进一步提高了与PBAT的相容性,降低制得塑料的吸水性,提高咖啡渣与PBAT的界面的结合强度,从而提高了塑料的力学强度。
优选的,所述咖啡渣在干燥之前,还经过碱液浸泡处理。
通过采用上述技术方案,咖啡渣经过碱液浸泡后,使得咖啡渣中的纤维素、半纤维素等杂质部分被溶解,咖啡渣表面变得粗糙,在MDI的促进作用下,咖啡渣与PBAT的粘合性增强,提高制得的改性咖啡渣与PBAT的机械粘合强度,从而提高制得塑料的力学性能。
优选的,所述碱液为体积浓度为0.5-1.1%的NaOH水溶液。
通过采用上述技术方案,咖啡渣经过浓度的NaOH水溶液处理后,咖啡渣表面变得干净而且凹凸明显,咖啡渣表面的空隙变大,进一步提高咖啡渣与MDI、PBAT的机械粘合强度,从而提高制得塑料的力学性能。
优选的,所述咖啡渣研磨的粒径范围为100-200μm。
通过采用上述技术方案,咖啡渣经过研磨后,咖啡渣的粒径变小,有利于后续对咖啡渣后处理时,提高咖啡渣的出油量,减少咖啡渣颗粒之间相互粘结,提高改性咖啡渣在原料中的分散性,从而提高制得塑料的力学强度。
优选的,其制备所需原料,还包括重量份为10-20份的玉米淀粉。
通过采用上述技术方案,玉米淀粉与改性咖啡渣、MDI、PBAT混合后,MDI将玉米淀粉、改性咖啡渣、PBAT形成“包埋”结构,将玉米淀粉、改性咖啡渣、PBAT与水隔开。因为改性的咖啡中残存有部分油脂,咖啡渣中残存的部分油脂与玉米淀粉发生反应,一方面可提高制得塑料的力学强度;另一方面,减少玉米淀粉分子间的相互作用,而且油脂的极性部分靠静电力作用,与玉米淀粉的极性基团发生耦合,破坏原有的交联点,从而提高制得塑料制品的力学稳定性和疏水性。玉米淀粉作为原料,可减少PBAT的用量,降低生产成本。
优选的,所述抗水解稳定剂由Staboxol—P和亚磷酸一苯二异辛酯按重量比为1:(0.8-1.2)混合组成。
通过采用上述技术方案,Staboxol—P和亚磷酸一苯二异辛酯混合复配后,增大抗水解稳定剂的作用,复配后的抗水解稳定剂可与PBAT水解时产生的端羧基、端氨基及端羟基进行反应,生成稳定的无害化产物,有效阻止PBAT进一步降解断裂,从而提高塑料整体的稳定性。
优选的,所述增塑剂由PEG-4000与4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯按重量比为1:(1.0-1.4)混合组成。
通过采用上述技术方案,将乙二醇与4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯混合后,乙二醇与4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯具有协同作用,可增强与玉米淀粉、改性咖啡渣、PBAT的相容性,提高混合原料在塑化过程中的剪切力,从而提高制备得到的可降解塑料的力学性能。
第二方面,本申请提供一种可降解塑料的制备方法,采用如下的技术方案:
一种可降解塑料的制备方法,包括以下步骤:将PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂搅拌混合后,得到混合物,将混合物加热后,吹塑成膜,出料。
通过采用上述技术方案,塑料的制备方法简单,便于节约成本,而且各原料经过上述制备处理后,提高各原料之间的分散性,从而得到力学强度高、疏水性能好和制作成本低的塑料。
优选的,当原料中添加有重量份为10-20份的玉米淀粉时,将玉米淀粉与PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂搅拌混合处理。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用PBAT、咖啡渣和MDI复配,PBAT、咖啡渣和MDI具有协同作用,不仅能增加咖啡渣在PBAT中的相容性,提高咖啡渣与PBAT共混界面的相容性和粘结强度,同时还能增强咖啡渣的疏水性,提高制得塑料的疏水性能,从而得到力学强度高、疏水性能好和制作成本低的可降解塑料;
2、本申请中咖啡渣经干燥和加热处理后,与MDI混合、PBAT等原料混合,得到改性咖啡渣的疏水性进一步增强,将改性咖啡渣分散在原料中,进一步提高了与PBAT的相容性,提高咖啡渣与PBAT的界面的结合强度,从而提高了制得的可降解塑料的力学强度和疏水性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请各实施例中所用的原料,除下述特殊说明之外,其他均为市售。
PBAT,型号为TH801T,购自东莞市长河化工有限公司;
咖啡渣,购自星巴克公司;
MDI,型号为MDI50,购自山东大大化工有限公司;
玉米淀粉,货号为20200510,采深圳乐芙生物科技有限公司;
Staboxol-1和Staboxol—P均购自上海璞展实业有限公司;
亚磷酸一苯二异辛酯,CAS号为26544-22-9,购自南通日之升高分子材料科技有限公司;PEG-4000,羟值为26-32mgKOH/g,分子量为3600-4400,购自江苏省海安石油化工厂;4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,CAS号为10138-36-0;
电热鼓风干燥箱,型号为CT-C,购自常州市齐宝干燥设备有限公司;
研磨机,型号为YM-D380X,购自WEIANDA;
密炼机,型号为BP-8172-B,购自东莞市宝品精密仪器有限公司;
吹膜机,购自瑞安市永弘机械有限公司,型号:TL-600;
单螺杆挤出机,型号为CX-DLG,购自张家港市晨星机械有限公司。
原料的制备例
制备例1:一种改性咖啡渣,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为8μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在200℃下,加热2h后,得到改性的咖啡渣。
制备例2:一种改性咖啡渣,与制备例1的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为8μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在250℃下,加热2.5h后,得到改性的咖啡渣。
制备例3:一种改性咖啡渣,与制备例1的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为8μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在300℃下,加热3h后,得到改性的咖啡渣。
制备例4:一种改性咖啡渣,与制备例2的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为10μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在250℃下,加热2.5h后,得到改性的咖啡渣。
制备例5:一种改性咖啡渣,与制备例2的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为20μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在250℃下,加热2.5h后,得到改性的咖啡渣。
制备例6:一种改性咖啡渣,与制备例2的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为30μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在250℃下,加热2.5h后,得到改性的咖啡渣。
制备例7:一种改性咖啡渣,与制备例2的不同之处在于,其制备步骤为:
A1:将10kg咖啡渣置于电热鼓风干燥箱中,在100℃下,干燥20h,将干燥的咖啡渣用研磨机进行研磨,得到粒径为32μm的咖啡渣。
A2:将研磨后的咖啡渣放入管式炉中,在250℃下,加热2.5h后,得到改性的咖啡渣。
制备例8:一种改性咖啡渣,与制备例5的不同之处在于,除其制备步骤A1中,咖啡渣在干燥之前,先放在碱缸中浸泡4h之外,其他步骤均相同,其中,碱缸中的碱液是体积浓度为0.5%的KOH水溶液,0.5%的KOH水溶液体积为50L。
制备例9:一种改性咖啡渣,与制备例5的不同之处在于,除其制备步骤A1中,咖啡渣在干燥之前,先放在碱缸中浸泡4h之外,其他步骤均相同,其中,碱缸中的碱液是体积浓度为0.5%的NaOH水溶液,0.5%的NaOH水溶液体积为50L。
制备例10:一种改性咖啡渣,与制备例5的不同之处在于,除其制备步骤A1中,咖啡渣在干燥之前,先放在碱缸中浸泡4h之外,其他步骤均相同,其中,碱缸中的碱液是体积浓度为1.0%的NaOH水溶液,1.0%的NaOH水溶液体积为50L。
制备例11:一种改性咖啡渣,与制备例5的不同之处在于,除其制备步骤A1中,咖啡渣在干燥之前,先放在碱缸中浸泡4h之外,其他步骤均相同,其中,碱缸中的碱液是体积浓度为1.5%的NaOH水溶液,1.5%的NaOH水溶液体积为50L。
本申请中各实施例、对比例所制得的可降解塑料的拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率的检测方法
可降解塑料的拉伸强度和断裂伸长率检测,参照GB/T 1040.1-2018《塑料拉伸性能的测定》中的方法。
可降解塑料生物堆肥降解率%检测,参照GB/T16716.7-2012标准,测试可降解塑料3个月后的堆肥降解率%。
可降解塑料的饱和吸水率检测,在(25±1)℃时,按实施例和对比例制备尺寸为50mm×4.3mm×10mm的可降解塑料试样,将降解塑料试样使用电热鼓风干燥箱80℃干燥24h,然后在(25±1)℃的蒸馏水中浸泡,用分析天平每小时称量1次塑料试样吸水后的质量,直至质量恒定,按照下列计算公式计算饱和吸水率。
饱和吸水率=(m2–m1)/m1×100%(1)
式中:m1—测试前干燥试样的质量;
m2—吸水平衡后试样的质量。
实施例1
一种可降解塑料,各组分及其相应的重量份数如表1所示,并通过如下步骤制备获得:
S1:将PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂加入密炼机中,在40℃,转速设定为50rpm的条件下,搅拌混合40min,得到混合物。
S2:将密炼机搅拌温度设定为125℃,转速设定为50rpm条件下,将混合物搅拌混合1h后,将混合物加入单螺杆挤出机中,在150℃-160℃,螺杆转速为90rpm条件下塑化,单螺杆挤出机挤出母粒,将母粒投入吹膜机中,在120-150℃、200r/min、40Hz的条件下吹塑成膜,即得可降解环塑料膜。
实施例2-6
一种可降解塑料,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量份数如表1所示。
表1实施例1-6中各组分及其重量(kg)
对比例1-9
一种可降解塑料,与实施例1的不同之处在于,除PBAT、咖啡渣与MDI的组分及其含量不同外,其他均与实施例1相同,各组分及其相应的重量份数如表2所示。
表2对比例1-9中各组分及其重量(kg)
对实施例1-6制得的可降解塑料和对比例1-9制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表3所示。
表3实施例1-6、对比例1-9检测结果
由表3数据可知,本申请实施例1-6制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于40.00MPa,断裂伸长率均大于或等于480%,3个月后堆肥降解率均大于或等于98%,饱和吸水率均小于或等于45%。由此表明,本申请实施例1-6制得的可降解塑料,在保证塑料薄膜降解率的基础上,具有提高塑料的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且本申请的原料价格低廉,可降低降解塑料的制作成本低。其中,本申请实施例3制得的可降解塑料最优。
从表1、2数据可知,实施例1与对比例1-9的区别在于,PBAT、咖啡渣和MDI的组分和含量不同,结合表3数据分析可知,本申请实施例1制得的可降解塑料,拉伸强度等于41.00MPa,断裂伸长率等于485%,3个月后堆肥降解率等于98%,饱和吸水率等于44%。对比例1-3制得的塑料,当制备塑料的原料中,只含PBAT、咖啡渣、MDI中的任一种时,拉伸强度均小于或等于32.00MPa,断裂伸长率均小于或等于440%,3个月后堆肥降解率均小于或等于98%,饱和吸水率均大于或等于58%;对比例4-6制得的塑料,当制备塑料的原料中,只含PBAT、咖啡渣、MDI中的任两种时,拉伸强度均小于或等于45.00MPa,断裂伸长率均小于或等于449%,3个月后堆肥降解率均小于或等于98%,饱和吸水率均大于或等于41%;对比例7制得的塑料,当制备塑料的原料中,不含PBAT、咖啡渣、MDI时,拉伸强度等于25.00MPa,断裂伸长率等于435%,3个月后堆肥降解率等于98%,饱和吸水率等于68%;对比例8-9制得的塑料,当制备塑料的原料中,只含PBAT、咖啡渣、MDI的含量与实施例1不同时,拉伸强度均小于或等于38.00MPa,断裂伸长率均小于或等于474%,3个月后堆肥降解率均小于或等于98%,饱和吸水率均大于或等于48%。由此表明,PBAT、咖啡渣和MDI具有协同增效作用,使本申请制得的可降解塑料,具有良好的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且本申请的原料价格低廉,可降低降解塑料的制作成本低。
实施例7-9
一种可降解塑料,与实施例3的不同之处在于,除咖啡渣依次采用制备例A1、A2、A3所制成改性咖啡渣外,其他均与实施例3相同。
对实施例7-9制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表4所示。
表4实施例7-9中各改性咖啡渣及其相应的制备例的检测结果
结合表3和表4数据分析可知,本申请实施例3制得的可降解塑料,拉伸强度等于45.00MPa,断裂伸长率等于488%,3个月后堆肥降解率等于98%,饱和吸水率等于41%。本身请实施例7-9制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于45.50MPa,断裂伸长率均大于或等于490%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率均小于或等于40%。由此表明,咖啡渣经过研磨、干燥后,再在200-300℃,进行加热处理2-3h,得到的改性咖啡渣增加了与PBAT和MDI的协同增效作用,使本申请制得的可降解塑料,具有优异的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且本申请的咖啡渣改性过程简单,可降低降解塑料的制作成本低。其中,由实施例8制得的可降解塑料性能最优。
实施例10-13
一种可降解塑料,与实施例8的不同之处在于,改性咖啡渣的制备过程中,除咖啡渣研磨的粒径不同外,其他均与实施例8相同。
对实施例10-13制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表5所示。
表5实施例10-13中各改性咖啡渣及其相应的制备例的检测结果
结合表4和表5数据分析可知,本申请实施例8制得的可降解塑料,拉伸强度等于47.50MPa,断裂伸长率等于496%,3个月后堆肥降解率等于99%,饱和吸水率等于37%。本身请实施例10-13制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于48.00MPa,断裂伸长率均大于或等于497%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率均小于或等于35%。由此表明,在咖啡渣改性过程中,当咖啡渣研磨的粒径范围为10-30μm时,再经过后续过程的制备得到的改性咖啡渣,可提高改性咖啡渣的性能,增加与PBAT和MDI的协同增效作用,使本申请制得的可降解塑料,具有优异的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且本申请的咖啡渣改性过程简单,可降低降解塑料的制作成本低。其中,由本申请实施例11制得的可降解塑料性能最优。
实施例14-17
一种可降解塑料,与实施例11的不同之处在于,改性咖啡渣的制备过程中,除咖啡渣研磨之前需要碱液浸泡处理之外,其他均与实施例11相同。
对实施例14-17制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表6所示。
表6实施例14-17中各改性咖啡渣及其相应制备例的检测结果
结合表5和表6数据分析可知,本申请实施例11制得的可降解塑料,拉伸强度等于49.00MPa,断裂伸长率等于501%,3个月后堆肥降解率等于99%,饱和吸水率等于31%。本身请实施例14-17制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于49.50MPa,断裂伸长率均大于或等于502%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率均小于或等于30%。由此表明,咖啡渣改性过程中,经过体积浓度为0.5-1.5%的NaOH水溶液浸泡后,可提高改性咖啡渣的性能,增加与PBAT和MDI的协同增效作用,使本申请制得的可降解塑料,具有优异的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且本申请的咖啡渣改性过程简单,可降低降解塑料的制作成本低。其中,由本申请实施例16制得的可降解塑料性能最优。
实施例18-22
一种可降解塑料,与实施例16的不同之处在于,除可降解塑料制备所需原料中,还加入玉米淀粉之外,其他均与实施例16相同。
对实施例18-22制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表7所示。
表7实施例18-22中各玉米淀粉及其重量(kg)的检测结果
结合表6和表7数据分析可知,本申请实施例16制得的可降解塑料,拉伸强度等于53.50MPa,断裂伸长率等于505%,3个月后堆肥降解率等于99%,饱和吸水率等于28%。本身请实施例18-22制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于53.60MPa,断裂伸长率均大于或等于505%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率均小于或等于28%。由此表明,在可降解塑料的总原料中,加入重量份为10-20份的玉米淀粉,可使本申请制得的可降解塑料,具有优异的拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,且玉米淀粉价格低廉,可降低降解塑料的制作成本低。其中,由本申请实施例19制得的可降解塑料性能最优。
实施例23-27
一种可降解塑料,与实施例19的不同之处在于,除抗水解稳定剂的种类以及比例不同之外,其他均与实施例19相同。
对实施例23-27制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表8所示。
表8实施例19、23-27中各抗水解稳定剂及其重量(kg)的检测结果
结合表8数据分析可知,本申请实施例19制得的可降解塑料,拉伸强度等于54.30MPa,断裂伸长率等于508%,3个月后堆肥降解率等于99%,饱和吸水率等于25%。本身请实施例23-27制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于54.60MPa,断裂伸长率均大于或等于509%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率均小于或等于26%。由此表明,抗水解稳定剂由Staboxol—P和亚磷酸一苯二异辛酯按重量比为1:(0.8-1.2)混合组成时,可有效阻止PBAT进一步降解断裂,从而提高可降解塑料拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,还可降低降解塑料的制作成本低。其中,由本申请实施例24制得的可降解塑料性能最优。
实施例28-30
一种可降解塑料,与实施例24的不同之处在于,除增塑剂的种类以及比例不同之外,其他均与实施例24相同。
对实施例28-30制得的可降解塑料进行拉伸强度、断裂伸长率、3个月后的堆肥降解率%、饱和吸水率检测,检测结果如表9所示。
表9实施例24、28-30中各增塑剂及其重量(kg)的检测结果
结合表9数据分析可知,本申请实施例24制得的可降解塑料,拉伸强度等于55.20MPa,断裂伸长率等于512%,3个月后堆肥降解率等于99%,饱和吸水率等于23%。本身请实施例28-30制得的可降解塑料,拉伸强度均大于或等于55.30MPa,断裂伸长率均大于或等于513%,3个月后堆肥降解率均大于或等于99%,饱和吸水率小于或等于22%。由此表明,增塑剂由PEG-4000与4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯按重量比为1:(1.0-1.4)混合组成时,可提高可降解塑料拉伸性能、弯曲性能和疏水性能,还可降低降解塑料的制作成本低。其中,由本申请实施例29制得的可降解塑料性能最优。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种可降解塑料,其特征在于,包括如下重量份数的原料:
PBAT 20-30份;
咖啡渣 10-20份;
MDI 5-10份;
抗水解稳定剂 4-6份;
增塑剂 4-6份。
2.根据权利要求1所述的可降解塑料,其特征在于,所述咖啡渣为改性咖啡渣,所述改性咖啡渣的制备过程包括以下步骤:将咖啡渣研磨、干燥后,进行加热处理,加热温度为200-300℃,加热时间为2-3h。
3.根据权利要求2所述的可降解塑料,其特征在于,所述咖啡渣在干燥之前,还经过碱液浸泡处理。
4.根据权利要求2所述的可降解塑料,其特征在于,所述碱液为体积浓度为0.5-1.1%的NaOH水溶液。
5.根据权利要求2所述的可降解塑料,其特征在于,所述咖啡渣研磨的粒径范围为100-200μm。
6.根据权利要求1所述的可降解塑料,其特征在于,其制备所需原料,还包括重量份为10-20份的玉米淀粉。
7.根据权利要求1所述的可降解塑料,其特征在于,所述抗水解稳定剂由Staboxol—P和亚磷酸一苯二异辛酯按重量比为1:(0.8-1.2)混合组成。
8.根据权利要求1所述的可降解塑料,其特征在于,所述增塑剂由PEG-4000与4,5-环氧四氢邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯按重量比为1:(1.0-1.4)混合组成。
9.一种可降解塑料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂搅拌混合后,得到混合物,将混合物加热后,吹塑成膜,出料。
10.根据权利要求9所述的一种可降解塑料的制备方法,其特征在于,当原料中添加有重量份为10-20份的玉米淀粉时,将玉米淀粉与PBAT、改性咖啡渣、MDI、增塑剂、抗水解稳定剂搅拌混合处理。
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