CN1307250C - 环保亮石粒子的母料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保亮石粒子的母料,其主要包括重量百分比为85%的碳酸钙CaCO3、13%的聚烯烃、2%的复合助剂;该复合助剂包括:重量百分比为0.5%的铝酸酯偶联剂、0.2%聚烯烃裂解高熔点蜡、0.5%硬脂酸、0.1%含铁离子的自由基降解剂、0.2%聚烯烃裂解高分子蜡、0.3%乙撑硬脂酰胺、0.1%植物油、0.1%乙醇;其利用光合、氧化、蒸发、細菌吞食等作用,破坏聚烯烃高分子链,实现降解的功效,该具有降解功效的母料掺入聚烯烃和碳酸钙的混合物中,可以提高其物理性能,并降低成本,使用其制成的塑胶制品废弃后能够迅速分解,不再污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶,尤其涉及一种可降解、可填充的环保亮石粒子的母料。
背景技术
市场上生产塑胶用的填充母粒,多为碳酸钙+聚烯烃+助剂(聚乙烯蜡、鈦白粉、硬脂酸鋅),另加偶联剂进行活化处理而制成。虽然该母料中可以混入80%碳酸钙,但是采用该母料制作产品时,添加此母料的配比甚低,难以超过三成,且其脆硬度甚高,韌性不足,更無法使一次性用品降解。
故,目前使用碳酸钙作为添加添加剂所生产的塑胶用母料,仅能局限于纸类、一次性餐飲具、部份垃圾袋、包装袋等处,其使用后作为垃圾焚烧时,只是減少树脂产生的毒性废气而已,无法作为PP、PE全部产品的填充物,更不能舍弃焚烧方法,达到在掩埋或堆集中自然降解的功效。
利用碳酸钙+聚烯烃+助剂,混成一种作为聚烯烃产品的填充母料的方法,已有20年以上的发展历史,虽然,近年来在采用偶联剂进行活化处理时,有些厂家使用2.5%的高剂量並经过二次掺和,再配合机械工艺的改进,可以将碳酸钙的添加量提高到80%,聚烯烃为14%,助剂为6%,但是,其缺点为偶联剂添加过多,成本增高,活化处理时间需要20分钟,延长生产周期,減低产量,助剂6%比例太高,会加大成本,而且助剂的组分仍为老三样,即聚乙烯蜡、鈦白粉、硬脂酸鋅,此种配方的组合物,虽能在母料中加入80%碳酸钙,但在制造产品时,难以使此种母料添加三成以上,而且,无法克服大量碳酸钙造成的脆硬度;当添加含有80%碳酸钙的母料超过三成以上时,某些产品的物理性能即会丧失,容易脆裂。纵上,此种利用增塑剂、润滑剂、分散剂、偶联剂所组成的母料,成本偏高,由于活化处理費时20分钟,生产周期延长,降低生产效率;各项助剂的增加,又会提高成本,故,且仅能作为制造吹膜类或吸塑类产品所用,使用范围有限。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点,而提供一种环保亮石粒子的母料,其为一种利用酸性、油性、揮發性物质组成的混合物,其利用光合、氧化、蒸发、细菌吞食等作用,破坏聚烯烃高分子链,实现降解的功效,该具有降解功效的母料掺入聚烯烃和碳酸钙的混合物中,可以提高其物理性能,并降低成本,使用其制成的塑胶制品废弃后能够迅速分解,不再污染环境。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明环保亮石粒子的母料,其特征在于,主要包括重量百分比为85%的碳酸钙CaCO3、13%的聚烯烃、2%的复合助剂。
前述的环保亮石粒子的母料,其中聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。
前述的环保亮石粒子的母料,其中复合助剂包括:重量百分比为0.5%的铝酸酯偶联剂、0.2%聚烯烃裂解高熔点蜡、0.5%硬脂酸、0.1%含铁离子的自由基降解剂、0.2%聚烯烃裂解高分子蜡、0.3%乙撑硬脂酰胺、0.1%植物油、0.1%乙醇。
前述的环保亮石粒子的母料,其中铝酸酯偶联剂为原剂中多加30%的铝粉的铝酸酯偶联剂。
本发明环保亮石粒子的母料的制备方法,其特征在于,碳酸钙先经110℃高温高速搅拌10分钟蒸发水份→碳酸钙慢速搅拌时分三次加入偶联剂,每次间隔2分钟→偶联剂加入后,继续加入乙撑硬脂酰胺搅拌2分钟→最后加入其它預先依比例混合的助剂再继续攪拌1分钟→配料完成进入双螺杆造粒机与聚烯烃粒子混炼造粒→经造粒机各区段升温10℃造粒、切粒、包装完成。
前述环保亮石粒子的母料的制备方法,其中聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。
本发明的有益效果是:本发明环保亮石粒子的母料,其具有可降解作用,还可作为塑胶制品的填充物,具有使塑胶类产品废弃物可以完全降解的功效,提高了作为树脂类填充母料的功能:其不仅将母料中的碳酸钙添加量增至85%以上,当采用其制造塑胶产品时,母料掺和的比例可高达三成至八成,而且不影响所制产品原有的物理性能,应用范围可以扩大至轻工业领域,无论瓶罐、水桶、铝型复合板材、棧板、托盘、工具箱、栅欄等处均可使用。
具体实施方式
本发明GIM环保亮粒子母料,需要不同的原料配方与特定的生产工艺流程相配合。在原料配方上,需視未來产品性質而定。如制备聚丙烯(PP)制品,則GIM原料配方中的聚烯烃部分,需选用聚丙烯(PP);如制备聚乙烯(PE)制品,GIM原料配方中的聚烯烃部分需选用聚乙烯(PE)。
制备聚丙烯类制品时,可降解的原料配方如下(重量百分比):
选用碳酸钙200目-1000目,占85%;选用聚丙烯(PP)粉或粒,占13%;铝酸酯偶联剂(为加多30%铝粉的铝酸酯偶联剂),占0.5%;聚烯烃裂解高熔点蜡,占0.2%;聚烯烃裂解高分子蜡,占0.2%;硬脂酸,占0.5%;含铁离子的自由基降解剂0.1%;乙撑硬脂酰胺,占0.3%;植物油,占0.1%;乙醇,占0.1%;如不需降解可将植物油及乙醇抽出,植物油及乙醇的重量百分比数换成为碳酸钙即可。
制备聚乙烯类制品时,可降解的原料配方如下(重量百分比):
选用碳酸钙1000目-2000目,占85%;选用线性低密度聚乙烯(PE),占13%:铝酸酯偶联剂(为加多30%铝粉的铝酸酯偶联剂),占0.5%;聚烯烃裂解高熔点蜡,占0.2%;聚烯烃裂解高分子蜡,占0.2%;硬脂酸,占5%;含铁离子的自由基降解剂0.1%;乙撑硬脂酰胺,占0.3%:植物油,占0.1%;乙醇,占0.1%;如不需降解可将植物油及乙醇抽出,植物油及乙醇的重量百分比数换成为碳酸钙即可。
本发明的生产工艺流程:碳酸钙先经过110℃高温高速搅拌10分钟蒸发水份→碳酸钙慢速搅拌时分三次加入偶联剂,每次间隔2分钟→偶联剂加入后,继续加入乙撑硬脂酰胺搅拌2分钟→最后加入其它預先依比例混合的助剂再继续搅拌1分钟→配料完成进入双螺杆造粒机与PP或PE粒子混炼造粒→经造粒机各区段升温10℃造粒、切粒、包装完成。
由此工艺过程制造出的GIM母粒及聚丙烯或聚乙烯所制成的可降解产品,此种母粒可广泛应用在吹膜、吹瓶、流涎、吸塑、注塑等各类制品上,且添加配比,可視产品物理性能的需要,自三成至八成均可,进行自由添加,作为节约石油资源的最佳填充物,並可視产品是否需要降解,或降解时效长短,自由调控使用量。
本发明GIM环保亮石粒子的母料,是一种能降低成本,符合环保要求的新型母料,既可以作为各种工业用塑胶类产品的填充物,又可以达到令一次性塑胶类生活用品降解的功效。本发明的中文名为“环保亮石粒子的母料”,其英文名为”GOOD IDEA MATERIAL”简称为GIM。
GIM环保亮石粒子的母料的组成是利用85%的碳酸钙(CaCO3),加入13%聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),再加入2%的复合助剂,该复合助剂包括铝酸酯偶联剂(OLAT)、硬脂酸(HST)、乙撑硬脂酰胺(EBS)、高分子蜡(PPN)、含铁离子的自由基降解剂(PDC),聚烯烃裂解高熔点蜡(NE3)、植物油、食用乙醇,当其依比例混合后,先经过高速搅拌机混合均勻,再通过双螺杆机高温挤压造出一种白色粒子,成为GIM环保亮石粒子的母料,既可作为塑胶产品降解剂,又可作为填充物。
GIM环保亮石粒子的母料,其中2%的助剂所产生的作用之一,是能使大量无机碳酸钙与少量的有机塑胶粒子揉合在一起,成为一种特殊的新型母料,当这种GIM母料以3∶7甚至8∶2的比例(重量比例)与纯塑胶PP或PE再混合制成产品时,大量的碳酸钙就可以順利掺进塑胶产品中,成为廉价的填充物。又由于GIM的2%复合助剂中,含有促成分解作用的铁离子、植物油及乙醇,可以轻易地以增多或減少的方式,在要求的时間内,破坏PP或PE的分子链,完成光合作用、氧化作用、蒸发作用及细菌吞食等综合作用,于是可以达到最终降解的目的,成为既可降解又可填充的最新型母料。
本发明的GIM复合助剂中,添加了乙撑硬脂酰胺(EBS)作为分子屏障,另加入了含铁离子的自由基降解剂(PDC)以及乙醇和植物油,因此奠立了生物降解功能,使得该GIM母料在光氧降解作用之外,又添加了生物降解作用,达到完全彻底的环保目标。
碳酸钙的活化处理,本发明使用的偶联剂为铝酸酯偶联剂,该铝酸酯偶联剂是在市售的铝酸酯偶联剂原料中多加30%铝粉。因此其用量則減少到0.5%即可,其活化工艺采用分批添加三次的方式,使碳酸钙的包覆率达到99.9%以上,再加入少量(重量百分比为0.01%的EVA)弹性塑胶(SBS)而加強彈性,让大量的碳酸钙具有韌性,不易脆裂;这样,可轻易地将重量百分比为85%的碳酸钙与13%的树脂融合,所用时同也缩短为七分钟,生产速度加快,产量自然提高,售价可相对降低。所以,本发明的具有降解功效,又可作为塑胶产品大量填充的母料,确为价廉物美。
另,本发明制出的填充母料、生物降解膜、叉勺等半成品或成品,不仅产量能够提高、制造成本大幅度降低,並符合环保要求,特委托国家化学建筑材料测试中心,针对上述成品或半成品分别各作一份测试报告,测试数据表明,经由本发明所制成品,对环境保护的贡献十分显著。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1、一种环保亮石粒子的母料,其特征在于,主要包括重量百分比为85%的碳酸钙CaCO3、13%的聚烯烃、2%的复合助剂;该复合助剂包括:重量百分比为0.5%的铝酸酯偶联剂、0.2%聚烯烃裂解高熔点蜡、0.5%硬脂酸、0.1%含铁离子的自由基降解剂、0.2%聚烯烃裂解高分子蜡、0.3%乙撑硬脂酰胺、0.1%植物油、0.1%乙醇。
2、根据权利要求1所述的环保亮石粒子的母料,其特征在于,所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。
3、根据权利要求1所述的环保亮石粒子的母料,其特征在于,所述铝酸酯偶联剂为原剂中多加30%的铝粉的铝酸酯偶联剂。
4、一种如权利要求1所述的环保亮石粒子的母料的制备方法,其特征在于,碳酸钙先经过110℃高温高速搅拌10分钟蒸发水份→碳酸钙慢速搅拌时分三次加入偶联剂,每次间隔2分钟→偶联剂加入后,继续加入乙撑硬脂酰胺搅拌2分钟→最后加入其它預先依比例混合的助剂再继续攪拌1分钟→配料完成进入双螺杆造粒机与聚烯烃粒子混炼造粒→经造粒机各区段升溫10℃造粒、切粒、包装完成。
5、根据权利要求4所述的环保亮石粒子的母料的制备方法,其特征在于,所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。
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