CN115594915B - 一种固碳减排塑料母粒及其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及高分子材料领域，具体公开了一种固碳减排塑料母粒及其制备方法及应用。固碳减排塑料母粒包括以下重量份的组分：三（3,5‑二甲基苯基）磷酸酯7‑7.3份；三（2,4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.1‑0.2份；四[β‑（3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.14‑0.2份；油酸酰胺0.03‑0.1份；无卤阻燃剂0‑0.2份；补充聚丙烯至100份。本申请的固体减排塑料母粒可用于注塑产品、塑料膜、无纺布产品和不干胶贴纸产品，其具有降低塑料制品燃烧时二氧化碳排放量的优点。

Description

一种固碳减排塑料母粒及其制备方法及应用
技术领域
本申请涉及高分子材料技术领域，更具体地说，它涉及一种固碳减排塑料母粒及其制备方法及应用。
背景技术
近年来，经济的快速发展同时促进了人们对能源需求的不断增长，工业和人类活动规模空前增大，全球能量消耗持续增加，造成了大量温室气体的排放，全球平均气温快速上升。二氧化碳作为最主要的温室气体之一，其大量排放引起的全球气候变化已经成为全人类需要面对的重大挑战。
高分子化合物制成的各类生物塑料制品是生活中运用最为普遍的工业制品，大到飞机、轮船，小到贴纸、卡片等，在生活中无处不在，而塑料燃烧被认为是全球变暖的主要原因，燃烧是被广泛使用的塑料垃圾处理方式，但塑料垃圾燃烧将排放出大量的二氧化碳等多种温室气体，以及有害于人类和动物健康的致癌物质，如二恶英、汞和苯乙烯气体，全球变暖会带来台风、海啸的威胁，气温升高所带来的热能，会提供给空气和海洋巨大的能量，从而形成大型，甚至超大型台风、飓风、海啸等灾难，这些灾难不仅直接破坏建筑物和威胁人类生命安全，也会来带次生灾难，尤其是台风、飓风等灾难带来的大量降雨，会导致泥石流、山体滑坡等，严重威胁交通安全和居民生活安全。
针对上述中的相关技术，发明人发现目前没有关于降低塑料制品燃烧时二氧化碳排放量的研究。
发明内容
为了使塑料制品燃烧时二氧化碳量排放降低，本申请提供一种固碳减排塑料母粒及其制备方法及应用。
第一方面，本申请提供一种固碳减排塑料母粒，采用如下的技术方案：
一种固碳减排塑料母粒，包括以下重量份的组分：
三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯7-7.3份；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.1-0.2份；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.14-0.2份；
油酸酰胺0.03-0.1份；
无卤阻燃剂0-0.2份；
补充聚丙烯至100份。
通过采用上述技术方案，使用聚丙烯、三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯等物质制备固碳减排塑料母粒，掺入塑料制品中，能使塑料制品在燃烧时，二氧化碳排放量显著降低，减缓温室效应。
可选的，包括以下重量份的组分：
三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯7.15-7.2份；
三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.15-0.18份；
四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.16-0.18份；
油酸酰胺0.05-0.08份；
无卤阻燃剂0-0.15份；
补充聚丙烯至100份。
可选的，所述固碳减排塑料母粒还包括0.2-0.4份复合捕集材料；
所述复合捕集材料包括以下重量份的原料：0.5-1份氢氧化锂、1-2份聚乙烯醇、0.2-0.4份聚醚胺、5-7份介孔二氧化硅、2-4份碳纳米管、2-5份聚乙二醇。
通过采用上述技术方案，介孔二氧化硅的比表面积高，孔体积大，具有较窄的孔径分布和优异的再生稳定性，介孔二氧化硅在二氧化碳捕获方便取得了较大的进展，碳纳米管为碳基材料，具有相互连通的孔结构，较高的比表面积，稳定的物理化学性质，氢氧化锂能与二氧化碳反应产生碳酸锂，从而固定二氧化碳，降低二氧化碳的排放量。
可选的，所述复合捕集材料的制备方法包括以下步骤：
将氢氧化锂、聚醚胺、聚乙烯醇和蒸馏水混合，在70-80℃下水浴搅拌5-6h，得到透明溶胶；将碳纳米管溶于去离子水中，加入所述透明溶胶，超声20-30min，在90-95℃下水浴蒸干，得到改性碳纳米管；
将介孔二氧化硅、聚乙二醇、所述改性碳纳米管和去离子水混合均匀，抽滤，干燥，制得复合捕集材料。
通过采用上述技术方案，氢氧化锂与聚乙烯醇、聚醚胺混合，聚乙烯醇能增加氢氧化锂的粘性，从而形成透明溶胶，然后与碳纳米管混合后，能负载于碳纳米管上，而碳纳米管作为碳基材料，与二氧化碳的相互作用力很弱，低压下吸附力较弱，因此在碳纳米管上负载氢氧化锂透明溶胶，能增强二氧化碳与碳纳米管的作用结合力，降低二氧化碳再次逸出的可能性，并在透明溶胶中加入聚醚胺，当氢氧化锂与二氧化碳反应逐渐产生碳酸锂时，会逐渐堵塞碳纳米管上的微孔，造成二氧化碳气流不易渗透，导致后期的吸附效率减弱，因此加入热分解温度达到325℃的聚醚胺，在热熔制备母粒或者母粒应用时，聚醚胺不会热分解，而在燃烧时，温度较高，达到聚醚胺的热分解温度时，聚醚胺热分解，能降低碳酸锂对碳纳米管的堵塞，使二氧化碳在燃烧后期也能快速渗透并被吸附；将负载有氢氧化锂溶胶的改性碳纳米管与介孔二氧化硅混合，褶皱状介孔二氧化硅壳层结构包覆在碳纳米管上，介孔二氧化硅在碳纳米管表面实现均匀包覆，从而在改性碳纳米管表面形成狭缝介孔，具有较大的比表面积，改善介孔二氧化硅对二氧化碳的吸附能力。
可选的，所述介孔二氧化硅经过以下预处理：
将水、氯化钠、氯化锂和硝酸钾按照7-8:1-2:0.5:0.5的质量比混合，加入介孔二氧化硅，室温浸渍后，过滤，在300-350℃下焙烧1.5-2h。
通过采用上述技术方案，使用氯化锂、硝酸钾等组分制成的盐溶液对介孔二氧化硅进行扩孔，介孔二氧化硅的分散性提升，表面粗糙度增大，孔径均一，为负载改性碳纳米管提供更加合适的场所，提高改性碳纳米管的负载量。
第二方面，本申请提供一种固碳减排塑料母粒的制备方法，采用如下的技术方案：一种固碳减排塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：
将聚丙烯、三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、复合捕集剂和油酸酰胺混合均匀，熔融挤出，造粒，制得固碳减排塑料母粒。
通过采用上述技术方案，使用油酸酰胺作为润滑剂，改善熔融挤出时的流动性，制备方法简单易操作。
可选的，所述复合捕集材料进行以下预处理：
将壳聚糖用醋酸溶液溶解，制成浓度为2-4wt％的壳聚糖溶液；
将纤维素用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解，加入聚乙二醇，混合均匀后，制成纤维素溶液，纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和聚乙二醇的质量比为2.5:47.4-50:0.1-0.5；
将复合捕集材料在纤维素溶液中浸泡1-2h，过滤，置于40-45℃的去离子水中，在60-65℃下真空干燥后，在壳聚糖溶液中浸泡2-3h，过滤，洗涤，干燥。
通过采用上述技术方案，使用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解纤维素，并在其中加入聚乙二醇作为致孔剂，当复合捕集材料加入纤维素溶液后，经干燥，在复合捕集材料上形成致密的纤维素膜，在聚乙二醇的作用下，纤维素膜上形成均匀的孔洞，便于二氧化碳的吸附和渗透，然后将包覆纤维素膜的复合捕集材料放置于壳聚糖溶液中浸泡，使其达到吸附平衡，壳聚糖分子中含有氨基，很容易与纤维素上羟基发生氢键等相互作用，因此壳聚糖膜和纤维素膜结构紧密，粘结力强度，无相分离，并保持了纤维素膜和壳聚糖膜的性能，呈现较好的机械强度，且壳聚糖浓度低，在纤维素膜上的厚度薄，能使复合捕集材料仍呈现较好的透明性，降低复合捕集材料对塑料袋或塑料膜产品透明度的影响，且壳聚糖包覆在复合捕集材料上，能提高复合捕集材料的疏水性，改善了复合捕集材料与聚丙烯的相容性，提高复合捕集材料在聚丙烯中的分散均匀度。
可选的，所述壳聚糖溶液中还含有三乙醇胺，三乙醇胺和壳聚糖的质量比为1:0.1-0.15。
通过采用上述技术方案，三乙醇胺是一种含有叔胺的小分子有机胺，具有弱碱性，能吸收二氧化碳，当复合捕集材料加入塑料制品中，在燃烧时，三乙醇胺与二氧化碳生成氨基甲酸酯，三乙醇胺分子中含有的胺基和羟基可能会与壳聚糖发生氢键相互作用，进而具有很好的相容性，而且还能降低壳聚糖的脆性，增加壳聚糖对二氧化碳的渗透速率，提高吸附性能，且三乙醇胺为无色透明物质，不会产生颜色变化，对塑料膜产品的透明度无影响。
第三方面，本申请提供一种固碳减排塑料母粒在注塑产品、塑料膜、无纺布产品和不干胶贴纸产品中的应用。
通过采用上述技术方案，固碳减排塑料母粒掺入注塑产品，如衣架、钩子等，掺入塑料膜产品，如PE购物袋、PP塑料膜、PET塑料膜，PE雨伞等，这些产品在燃烧时，固碳减排塑料母粒能吸收二氧化碳，将碳锁进燃烧的残渣灰烬中，降低二氧化碳向空气中的排放，减轻温室效应。
可选的，所述固碳减排塑料母粒在塑料膜中的添加量为1-3％。
通过采用上述技术方案，添加到塑料膜中的固碳减排塑料母粒能在塑料膜燃烧时，降低二氧化碳的排放量，减缓温度效应的发生。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用聚丙烯、三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯制备固碳减排母粒，制备塑料制品时，能降低塑料制品燃烧时二氧化碳的产生量，减缓温室效应的发生。
2、本申请中优选采用介孔二氧化硅、碳纳米管、氢氧化锂等组分制备复合捕集材料，氢氧化锂在聚乙烯醇的作用下形成具有粘度的溶胶，在碳纳米管上负载，以增加碳纳米管与二氧化碳的作用结合力，氢氧化锂与二氧化碳反应产生碳酸锂，对二氧化碳进行固碳减排，介孔二氧化硅能包覆于改性碳纳米管上，增加对二氧化碳的吸附效果。
3、本申请中优选采用纤维素和壳聚糖对复合捕集材料进行预处理，能在复合捕集材料上依次形成纤维素膜和壳聚糖膜，在聚乙二醇的作用下，纤维素膜上形成均匀的孔洞，便于二氧化碳的渗透，壳聚糖膜能有效改善复合捕集材料与聚丙烯的相容性，提高分散效果。
附图说明
图1为应用例1制成的PE塑料袋在瓷燃烧舟内燃烧前的示意图；
图2为应用例1制成的PE塑料袋燃烧测试后瓷燃烧舟示意图；
图3为应用例17制成的PE塑料袋在瓷燃烧舟内燃烧前的示意图；
图4为应用例17制成的PE塑料袋燃烧测试后瓷燃烧舟示意图
图5为市售PE塑料袋放置在瓷燃烧舟内的示意图；
图6为市售PE塑料袋燃烧测试后瓷燃烧舟示意图；
图7为应用例1制成的PE塑料袋燃烧时温度、时间、二氧化碳量关系图；
图8为应用例1制成的PE塑料袋燃烧时温度和二氧化碳量关系图；
图9为应用例17制成的PE塑料袋燃烧时温度、时间、二氧化碳量关系图；
图10为应用例17制成的PE塑料袋燃烧时温度和二氧化碳量关系图；
图11为普通PE塑料袋燃烧时温度、时间、二氧化碳量关系图；
图12为普通PE塑料袋燃烧时温度和二氧化碳量关系图。
具体实施方式
复合捕集材料的制备例1-6
制备例1：(1)将1kg氢氧化锂、0.4kg M-2070型聚醚胺、2kg聚乙烯醇和4kg蒸馏水混合，在80℃下水浴搅拌5h，得到透明溶胶；
(2)将4kg碳纳米管溶于8kg去离子水中，加入透明溶胶，以120W的功率超声30min，在95℃下水浴蒸干，得到改性碳纳米管；
(3)将7kg江苏先丰纳米货号为104014，编号为XFF43的介孔二氧化硅经扩孔预处理后与5kg重均分子量为2×104的聚乙二醇、改性碳纳米管和15kg去离子水混合均匀，抽滤，60℃真空干燥8h，制得复合捕集材料，介孔二氧化硅扩孔预处理包括以下步骤：将水、氯化钠、氯化锂和硝酸钾按照7:2:0.5:0.5的质量比混合，加入介孔二氧化硅，室温浸渍后，过滤，在300℃下焙烧2h。
制备例2：(1)将0.5kg氢氧化锂、0.2kg M-2070型聚醚胺、1kg聚乙烯醇和2kg蒸馏水混合，在70℃下水浴搅拌6h，得到透明溶胶；
(2)将2kg碳纳米管溶于5kg去离子水中，加入透明溶胶，以140W的功率超声20min，在90℃下水浴蒸干，得到改性碳纳米管；
(3)将5kg江苏先丰纳米货号为104014，编号为XFF43的介孔二氧化硅经扩孔预处理后与2kg重均分子量为2×104的聚乙二醇、改性碳纳米管和10kg去离子水混合均匀，抽滤，60℃真空干燥8h，制得复合捕集材料，介孔二氧化硅扩孔预处理包括以下步骤：将水、氯化钠、氯化锂和硝酸钾按照8:1:0.5:0.5的质量比混合，加入介孔二氧化硅，室温浸渍后，过滤，在350℃下焙烧1.5h。
制备例3：与制备例1的区别在于，未使用氢氧化锂对碳纳米管进行改性，具体方法为：将7kg介孔二氧化硅经扩孔预处理后与5kg聚乙二醇、4kg碳纳米管和15kg去离子水混合均匀，抽滤，60℃真空干燥8h，制得复合捕集材料。
制备例4：与制备例1的区别在于，未添加碳纳米管，具体方法为：
(1)将1kg氢氧化锂、0.4kg聚醚胺、2kg聚乙烯醇和4kg蒸馏水混合，在80℃下水浴搅拌5h，得到透明溶胶；
(2)将7kg介孔二氧化硅经扩孔预处理后与5kg聚乙二醇、透明溶胶和15kg去离子水混合均匀，抽滤，60℃真空干燥8h，制得复合捕集材料。
制备例5：与实施例1的区别在于，未添加聚醚胺。
实施例6：与实施例1的区别在于，介孔二氧化硅未经扩孔预处理。
实施例
实施例1：一种固碳减排塑料母粒，其原料用量如表1所示，聚丙烯型号为SM488，该固碳减排塑料母粒的制备方法包括以下步骤：
将聚丙烯、三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、复合捕集剂和油酸酰胺混合均匀，熔融挤出，造粒，制得固碳减排塑料母粒.
表1实施例1-6中固碳减排塑料母粒的原料用量
实施例2-4：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料用量如表1所示，且无卤阻燃剂为磷酸三丁酯。
实施例5：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例1制成，该固碳减排塑料母粒的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、复合捕集剂和油酸酰胺混合均匀，熔融挤出，造粒，制得固碳减排塑料母粒。
实施例6：一种固碳减排塑料母粒，与实施例5的区别在于，原料中复合捕集材料用量为0.2kg，复合捕集材料由制备例2制成。
实施例7：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例3制成。
实施例8：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例4制成。
实施例9：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例5制成。
实施例10：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例6制成。
实施例11：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例1制成，复合捕集材料进行了如下预处理：将壳聚糖用醋酸溶液溶解，加入三乙醇胺，制成浓度为2wt％的壳聚糖溶液，三乙醇胺和壳聚糖的质量比为1:0.1；
将纤维素用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解，加入聚乙二醇，混合均匀后，制成纤维素溶液，纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和聚乙二醇的质量比为2.5:47.4:0.1；
将0.4kg复合捕集材料在纤维素溶液中浸泡1h，过滤，置于0.5kg温度为40℃的去离子水中，在60℃下真空干燥至恒重，然后在壳聚糖溶液中浸泡3h，过滤，用去离子水洗涤，室温干燥24h。
实施例12：一种固碳减排塑料母粒，与实施例1的区别在于，原料中还含有0.4kg复合捕集材料，复合捕集材料由制备例1制成，复合捕集材料进行了如下预处理：将壳聚糖用醋酸溶液溶解，加入三乙醇胺，制成浓度为4wt％的壳聚糖溶液，三乙醇胺和壳聚糖的质量比为1:0.15；
将纤维素用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解，加入聚乙二醇，混合均匀后，制成纤维素溶液，纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和聚乙二醇的质量比为2.5:50:0.5；
将0.4kg复合捕集材料在纤维素溶液中浸泡1h，过滤，置于0.5kg温度为45℃的去离子水中，在65℃下真空干燥至恒重，然后在壳聚糖溶液中浸泡2h，过滤，用去离子水洗涤，室温干燥24h。
实施例13：一种固碳减排塑料母粒，与实施例11的区别在于，纤维素溶液中未添加聚乙二醇。
实施例14：一种固碳减排母粒，与实施例11的区别在于，未使用纤维素溶液浸泡。
实施例15：一种固碳减排母粒，与实施例11的区别在于，未使用壳聚糖溶液浸渍。
对比例
对比例1：一种固碳减排母粒，与实施例1的区别在于，未添加三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯。
对比例2：一种纳米胶囊颗粒，以超临界逆向蒸发法制得以二氧化碳消减剂为内容物，以磷脂为外壳的纳米胶囊颗粒，二氧化碳消减剂为聚乙烯亚胺，具体制备方法如下：
将大豆卵磷脂与乙醇、聚乙烯亚胺按照1:2:0.5的质量比混合，制成溶液，经超声振荡后加入到反应釜中，加压至20MPa，升温至55℃，保压20min，缓慢释压，得到纳米胶囊颗粒。
对比例3：一种PE吹膜用纳米碳酸钙功能母粒的生产工艺，包括如下步骤：S1、先将纳米碳酸钙投入活化机内干燥至110度，保持原料干燥避免掺杂水分；
S2、投入超分散剂混合1分钟；
S3、投入PE蜡，白矿油，硬脂酸混合5分钟；
S4、投入PE塑料混合1分钟；
S5、将双螺杆温度设定在130℃℃，并保持该温度60min，使原料处于熔融状态；
S6、挤出机转速40转/分，喂料20转/分，开机挤出，螺杆将原料传送至模口，挤出机的压力为30MPa；
S7、风冷热切造粒，原料由模口挤出，挤出口切刀切削，形成粒状，挤出机模口侧边设置风冷机，快速冷却，使成型更加快速，更加稳定，不黏连；
S8、将成型后的母粒输送至振动筛上，选择筛网，启动振动筛，筛下尺寸不合格母粒；筛分不合格的母粒加热熔融并重新送入挤出机中，挤出并造粒重新过筛，振动筛振动频率为10HZ；
S9、筛分后进行包装，包装袋采用纸塑袋，且纸塑袋内表面设置PE膜，包装后称量并封口。
具体的，母粒生产原料中纳米碳酸钙为78％，超分散剂为1％，PE蜡为5％，白矿油为0.5％，硬脂酸为0.5％，PE塑料为15％。
应用例：固碳减排塑料母粒能用于注塑产品，如衣架、钩子，还能用于制备塑料膜，如PP、PE、PET或PC材质的雨伞、垃圾袋、购物袋，还能用于无纺布产品，如挎包、保护套，还可用于不干胶贴纸，如价格标签和尺码标签等，在此以用于PE塑料膜为例。
应用例1：一种PE塑料袋，包括以下重量的原料：低密度聚乙烯20kg、茂金属线性聚乙烯30kg、茂金属聚乙烯50kg、高密度聚乙烯15kg、乙烯-乙酸乙烯共聚物4kg、钛白粉10kg、实施例1制成的固碳减排塑料母粒1kg，低密度聚乙烯密度0.915-0.921g/cm3，熔融指数MI＝6-8g/10min茂金属线性聚乙烯：密度0.920-0.925g/cm3，熔融指数MI＝1-3g/10min，茂金属聚乙烯：密度0.915-0.930g/cm3，熔融指数MI＝1.5-4.5g/10min，高密度聚乙烯：密度0.955-0.965g/cm3，熔融指数MI＝6-10g/10min，乙烯-乙酸乙烯共聚物：其中支链含量在15-20％；该PE塑料膜的制备方法为：将各原料混合进行挤出吹塑、牵引冷却形成薄膜，分切，制袋。
应用例2：一种PE塑料袋，与应用例去的区别在于，包括以下重量的原料：低密度聚乙烯20kg、茂金属线性聚乙烯30kg、茂金属聚乙烯50kg、高密度聚乙烯15kg、乙烯-乙酸乙烯共聚物2kg、钛白粉10kg、实施例3制成的固碳减排塑料母粒3kg。
应用例3-15：一种PE塑料袋，与应用例1的区别在于，分别对应选择由实施例3-15制备的固碳减排母粒。
应用例16-18：一种PE塑料袋，与应用例1的区别在于，分别对应选择由对比例1-3制备的颗粒。
性能检测试验
按照以下方法检测应用例1-18制备的PE塑料袋的各项性能：
1、二氧化碳消减率：以市售PE塑料袋作为空白试样，并取各应用例制备的PE塑料袋作为试验试样，试验试验和空白试样的尺寸为7cm×7cm，然后分别放入焚烧炉中，使用CGT7100便携式气体分析仪检测试样燃烧时二氧化碳的浓度，测量时间为开始产生二氧化碳至二氧化碳浓度为零，控制焚烧炉的温度为400℃，空白试样的测量结果如表2所示，试验试样的二氧化碳消减率(％)＝(空白试样二氧化碳平均产量生量-试验试样二氧化碳平均产生量)/空白试样二氧化碳平均产量生×100％，将检测结果记录于表3中。
2、拉伸强度：按照GB/T13022-1991《塑料薄膜拉伸性能试验方法》进行检测，将检测结果记录于表3中。
3、透明度：按照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》进行检测，将检测结果记录于表3中。
表2普通PE塑料袋燃烧时二氧化碳产生量
表3应用例1-18制成的PE塑料袋燃烧时二氧化碳产生量
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由此可见，本申请实施例1-4制备的固碳减排母粒用于制备PE塑料袋时，能降低塑料袋燃烧时二氧化碳的产生量，并且制成的袋体力学强度高，透明度好，由此可见，本申请制备的固碳减排塑料母粒用于塑料制品中，能使塑料制品燃烧时二氧化碳的消减率达到40％以上，具有优异的降低温室气体排放，减缓全球变暖的效果，降低了塑料垃圾焚烧处理所面临的生态环境压力。
实施例5和实施例6中还添加了复合捕集材料，由此制成的应用例5和应用例6PE塑料袋的拉伸强度有所增大，透明度变化不大，且燃烧时，二氧化碳产生量减少，二氧化碳消减率增大。
实施例7和实施例8中分别使用制备例3和制备例4制成的复合捕集材料，与实施例5相比，分别掺入实施例7和实施例8制成的固体减排塑料母粒的应用例7和应用例8，燃烧时产生二氧化碳的量增大，二氧化碳消减率提升。
应用例9和应用例10中分别采用实施例9和实施例10制成的固碳减排塑料母粒，实施例9和实施例10中分别采用制备例5和制备例6制备的复合捕集材料，对比检测结果可知，应用例9和应用例10制成的PE塑料袋燃烧时二氧化碳产生量比应用例5大，固碳减排效果减弱。
实施例11和实施例12与实施例5相比，复合捕集材料在进行共混挤出前，还使用壳聚糖、纤维素等原料对其进行了预处理，应用例11和应用例12制成的PE塑料袋与应用例5相比，拉伸强度有所增大，且燃烧时二氧化碳产生量减少，固碳效果增加。
应用例13中因实施例13内未添加聚乙二醇，无法改善纤维素膜的比表面积，二氧化碳无法渗透，PE塑料袋燃烧时二氧化碳产生量增大。
应用例14和应用例15中采用实施例14和实施例15制备的塑料母粒，在燃烧检测时，应用例14和应用例15产生的二氧化碳量增大，二氧化碳消减率比实施例11差。
应用例16与应用例1相比，固碳减排塑料母粒中未添加三(3,5-二甲基苯基)磷酸酯，应用例16制成得到PE塑料袋的减少碳排放效果减弱。
应用例17为以磷脂为外壳的纳米胶囊颗粒，二氧化碳消减剂包裹在膜内，由此制成的纳米胶囊掺入PE塑料袋中，对PE塑料袋的力学强度和透明度影响不大，但其二氧化碳排放量与应用例1相比有所增大。
应用例18为现有技术制备的一种含有碳酸钙的母粒，其对二氧化碳的固碳减排作用较微弱。
取应用例1(实施例1)、应用例17(对比例2)和市售PE塑料袋，称量各试样的重量，并将试样放置在瓷燃烧舟内，进行燃烧测试，应用例1制成的PE塑料袋燃烧前后如图1和图2所示，应用例17制成的PE塑料袋燃烧前后如图3和图4所示，市售PE塑料袋燃烧前后如图5和图6所示，检测燃烧时间与燃烧温度、燃烧时产生的一氧化碳和二氧化碳含量的关系，应用例1燃烧时间、燃烧温度和二氧化碳含量关系如图7所示，应用例1燃烧温度和二氧化碳含量关系如图8所示，应用例171燃烧时间、燃烧温度和二氧化碳含量关系如图9所示，应用例17燃烧温度和二氧化碳含量关系如图10所示，市售PE塑料袋燃烧时间、燃烧温度和二氧化碳含量关系如图11所示，市售PE塑料袋燃烧温度和二氧化碳产生量关系如图12所示，并测量燃烧后瓷燃烧舟内残渣的质量，检测结果如表4所示。
表4PE塑料袋燃烧前后参数
使用实施例1制备的固碳减排母粒制备的一个PE塑料袋，在燃烧后，母粒将产生的二氧化碳锁定在残渣后，因此产生的燃烧残渣为0.09％，且产生的二氧化碳量为170mg/g，二氧化碳产生量少，固碳减排效果较好，实施例5和实施例11制备的固碳减排母粒制成塑料袋，塑料袋燃烧后产生的二氧化碳量有所降低，制成的塑料制品在燃烧时，二氧化碳的产生量为(160-170)kg/吨，比普通PE塑料垃圾明显减少了(30-40)kg/吨，由此可见，使用本申请制备的固碳减排塑料母粒有更好的固碳减排效果，制备成塑料制品，在燃烧时能明显减少二氧化碳的排放，减轻温室效应。
而普通PE塑料袋燃烧后剩余残渣少，因二氧化碳均排放至室外，所以燃烧后残渣量较小，二氧化碳排放量较大；应用例17中采用磷脂为外壳、二氧化碳消减剂为内容物的胶囊颗粒，掺入PE塑料袋中，产生的残渣虽然比本申请应用例1多，但其二氧化碳产生量大，二氧化碳吸附效果不及本申请。
由图7和图8可以看出，应用例1制成的塑料袋燃烧时，在50min时二氧化碳含量增大，且在80min后逐渐减少，二氧化碳最大占比不超过0.2％；而普通PE塑料袋的二氧化碳持续释放时间长，且释放量大。
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 (7)

1.一种固碳减排塑料母粒，其特征在于，包括以下重量份的组分：
三（3,5-二甲基苯基）磷酸酯7-7.3份；
三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.1-0.2份；
四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.14-0.2份；
油酸酰胺0.03-0.1份；
无卤阻燃剂0-0.2份；
0.2-0.4份复合捕集材料；
补充聚丙烯至100份；
所述复合捕集材料包括以下重量份的原料：0.5-1份氢氧化锂、1-2份聚乙烯醇、0.2-0.4份聚醚胺、5-7份介孔二氧化硅、2-4份碳纳米管、2-5份聚乙二醇；
所述复合捕集材料的制备方法包括以下步骤：
将氢氧化锂、聚醚胺、聚乙烯醇和蒸馏水混合，在70-80℃下水浴搅拌5-6h，得到透明溶胶；
将碳纳米管溶于去离子水中，加入所述透明溶胶，超声20-30min，在90-95℃下水浴蒸干，得到改性碳纳米管；
将介孔二氧化硅、聚乙二醇、所述改性碳纳米管和去离子水混合均匀，抽滤，干燥，制得复合捕集材料；
所述复合捕集材料进行以下预处理：将壳聚糖用醋酸溶液溶解，制成浓度为2-4wt%的壳聚糖溶液；将纤维素用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶解，加入聚乙二醇，混合均匀后，制成纤维素溶液，纤维素、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐和聚乙二醇的质量比为2.5:47.4-50:0.1-0.5；将复合捕集材料在纤维素溶液中浸泡1-2h，过滤，置于40-45℃的去离子水中，在60-65℃下真空干燥后，在壳聚糖溶液中浸泡2-3h，过滤，洗涤，干燥。
2.根据权利要求1所述的固碳减排塑料母粒，其特征在于：包括以下重量份的组分：
三（3,5-二甲基苯基）磷酸酯7.15-7.2份；
三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.15-0.18份；
四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.16-0.18份；
油酸酰胺0.05-0.08份；
无卤阻燃剂0-0.15份；
补充聚丙烯至100份。
3.根据权利要求1所述的固碳减排塑料母粒，其特征在于，所述介孔二氧化硅经过以下预处理：
将水、氯化钠、氯化锂和硝酸钾按照7-8:1-2:0.5:0.5的质量比混合，加入介孔二氧化硅，室温浸渍后，过滤，在300-350℃下焙烧1.5-2h。
4.权利要求1-3任一项所述的固碳减排塑料母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚丙烯、三（3,5-二甲基苯基）磷酸酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、复合捕集剂和油酸酰胺混合均匀，熔融挤出，造粒，制得固碳减排塑料母粒。
5.根据权利要求1所述的固碳减排塑料母粒的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液中还含有三乙醇胺，三乙醇胺和壳聚糖的质量比为1:0.1-0.15。
6.一种如权利要求1-3任一项所述的固碳减排塑料母粒在注塑产品、塑料膜、无纺布产品和不干胶贴纸产品中的应用。
7.根据权利要求6所述的固碳减排塑料母粒的应用，其特征在于，所述固碳减排塑料母粒在塑料膜中的添加量为1-3%。
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