专利名称：一种生物质降解材料的制备方法及磁粉导管的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物降解材料及其制品，具体涉及采用聚丁二酸丁二醇酯为主料的一 种可降解材料的制造方法，以及采用该材料制备的磁粉导管。
背景技术：
磁粉检测是用于检测铁磁性材料(包括铁、镍、钻等)表面上或近表面的裂纹以及 其它缺陷。近年来，磁粉检测已发展成为无损检测5大常规技术之一，被广泛地应用于压力 容器及锅炉制造、化工、电力、造船、航空和宇航工业等部门重要承力结构及零部件的表面 及近表面质量检验。磁粉检测的原理是，当工件被磁化后，如果表面或近表面存在裂纹、冷隔等缺陷， 便会在该处形成一漏磁场。施加磁粉后，漏磁场将吸引磁粉，而形成缺陷显示。由于磁粉检测显示缺陷直观，灵敏度高，检查速度快且成本低廉，因而被广泛用于 磁性材料表面和近表面缺陷的检测，目前已经广泛地应用于板材、型材、管材、锻造毛坯等 原材料和半成品的检查，也可用于钢锻件、铸钢件加工过程中的工序间检查和终加工检查， 还可以用于飞机、火车、拖拉机等运输工具的维修和大修，以及压力容器、石油储罐、锅炉等 重要设备和机械。磁粉检测存在着如下优点(a)显示直观。由于磁粉直接附着在缺陷位置上形成磁痕，能直观地显示缺陷的形 状、位置、大小。(b)检测灵敏度高。可检测的最小缺陷宽度可达0 1 μ m，能发现深度为10 μ m的
微裂纹。(C)适应性好。不受工件大小和几何形状的限制，可使用多种磁化方法对工件的各 个部位进行检测；可采用不同的检测设备，以适应各种环境现场作业的需要。(d)检测效率高、成本低。磁粉检测设备结构简单，操作方便，检测速度快且费用低 廉
MTv ο磁粉导管作为磁粉检测工具中配套使用的产品，市场需求量和消耗量较大，具不 完全统计目前全世界每年使用的塑料磁粉导管就在1万吨以上，而传统的塑料磁粉导管主 要以聚丙烯(PP)为原料，其使用后无法降解；随着社会关注白色污染和人民环境意识的 提高，在不远的将来，以传统塑料制成的磁粉导管将受到世界各国普遍的限制，一种便于生 产，材料来源广泛，使用后便于分解而不污染环境，且性能上接近于塑料的导管替代产品将 成为以后发展的主流。利用生物质材料代替部分生产塑料制品的塑料原料，已在世界各国广泛运用，用 生物质材料生产的一次性用品的设备和工艺技术近几年得到长足的发展，使得利用成熟设 备生产生物质聚丁二酸丁二醇酯磁粉导管成为可能，再加上近几年世界各国对白色污染问 题的进一步重视，传统塑料制品发展空间将受到限制，替代或部分替代塑料的生物质制品 的发展得到进一步的拓展空间。
本发明即重点研究采用新的生物质降解材料，完全代替传统聚丙烯(PP)原料制 成磁粉导管，以彻底解决其所存在的环境污染问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术上的上述不足，提供一种生物质降解材料的制 备方法，以替代现有无法降解的各种塑料；本发明的目的还在于，提供一种采用上述生物质降解材料制备磁粉导管的方法， 以提高磁粉导管的制造效率，并能制造出各种符合所需形状、长度和切口的磁粉导管；本发明还提供了一种采用上述方法制造的可降解的生物质材料的磁粉导管，其具 有胶质表层，在水中不会溶化，而在任何环境下均可以完全分解，不产生任何影响环境的残 留物。本发明实现上述目的所提供的技术方案是一种生物质降解材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤1)制备原料根据重量百分比，称取如下原料组分主料聚丁二酸丁二醇酯40 60，改性料聚乳酸40 60，填充剂碳酸钙母料0. 1 20 ；2)组分混合首先将上述组分制备为100 300目的粉体，并干燥处理；称取总量1/3的聚丁二酸丁二醇酯，加入全部的聚乳酸，搅拌混合；然后将其余聚丁二酸丁二醇酯和全部的碳酸钙母料，逐渐加入并搅拌混合，直至 完全加完，使各粉体成分均勻混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)将改性聚丁二酸丁二醇酯混合料低温条件下，抽真空、静置2小时以上，备用。进一步的，所述步骤1)中各组分重量百分比为主料聚丁二酸丁二醇酯40 50， 改性料聚乳酸40 50，填充剂碳酸钙母料1 10。所述步骤幻中的搅拌过程均在低温、真空条件下进行。所述的聚丁二酸丁二醇酯为丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得到，或者通过生 物资源发酵而得到。一种采用前述生物质降解材料制备磁粉导管的方法，其特征在于，其包括以下步 骤4)准备一磁粉导管挤出主机，及与该主机配套使用的圆形模头；5)将步骤幻制备的改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入挤出主机，该主机将混合 料进行热塑加温，并在高温高压下通过圆形模头后挤出，冷却成型制得连续的圆形中空体 磁粉导管，使所述聚乳酸在所述磁粉导管的内外侧表面上形成一致密的不溶于水的胶质表层。6)准备一弯头成型机，将连续磁粉导管的管体进行弯头压痕工艺处理，制得中部 可弯折的磁粉导管；7)准备一切机，将制得的连续的直线型磁粉导管，裁切成多数个预定长度的磁粉 导管段，通过调整裁刀位置及拉取管体的速率来调整裁切管体的预定长度；8)准备一斜切刀具并置于切机上，将连续磁粉导管的管体的切断部位进行斜角切割工艺处理，制得一端或两端为斜切口的磁粉导管。9)准备一勺成型机，将连续磁粉导管的管体的切断部位进行勺型压痕工艺处理， 制得一端或两端为勺形的磁粉导管。一种采用前述方法制备的磁粉导管，其特征在于，其为一中空的圆形管状，其由生 物质降解材料组成，且其内外侧表面均具有一致密的不溶于水的胶质表层。所述的磁粉导管，其横截面为正圆形或椭圆形；其一端或两端为平齐或斜切的断 面，或呈勺形；其中部设有可使磁粉导管弯折的折痕。本发明提供的方法，以生物质可分解性天然高分子丁二酸丁二醇酯(PBQ为主要 成分，添加聚乳酸(PLA)为改性剂，添加碳酸钙为填充剂，利用多元醇类结构上具有脂肪族 长链及醇类功能基提高制成品的耐冲击性及柔韧性。本发明改变了传统塑料磁粉导管产生白色污染的社会环境问题，改变了以聚乳酸 (PLA)为主要配方材料生产的磁粉导管存在的缺陷而提供一种改进配方的生物质降解磁粉 导管，并使用碳酸钙填充的方式降低了产品的原料消耗，有利于社会降低对传统能源的消 耗。由于丁二酸丁二醇酯(PBQ和聚乳酸(PLA)聚合体都能够被自然的掩埋环境中被微生 物质分解成二氧化碳及水，有利于社会对环境的保护。聚丁二酸丁 二醇酯(Poly butlenesuccinata PBS)和聚乳酸 Poly Iacticacid(PLA)均为具有生物质可分解性高分子材料，其来源既可以从植物纤维中的葡 萄糖发酵成乳酸，再经聚合而成，常用的植物纤维来源主要为植物的茎杆，也可以从石化材 料上提炼出来，来源极为广泛。而作为只要材料的聚丁二酸丁二醇酯价格相对较低，力学性能优异，耐热性能好， 热变形温度接近100°c，是目前国内外在生物质降解塑料中应用最成熟的降解塑料，其本身 无嗅无味，易被自然界的多种微生物质或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳 和水，是典型的可完全生物质降解的聚合物材料，具有良好的生物质相容性和生物质可吸 收性；目前，市场上生物质降解磁粉导管主要以聚乳酸(PLA)为主要配方材料制成，但 由于聚乳酸(PLA)材料的高分解性和低熔点性能，其产品会在100天后就开始自然分解，磁 粉导管成品在没有使用前的包装内就开始分解破裂，不利于产品的存储和销售，而且产品 的热变形温度只有59°C，不利于产品在夏季高温的情况下出口外运。而用聚丁二酸丁二醇酯(PBQ为主要材料的配方有着与传统塑料更为接近的性 能，在柔韧性和延展性方面完全可以与传统的塑料相比，所以其性能完全优于用聚乳酸 (PLA)为主要配方材料生产的磁粉导管，有着与聚丙烯塑料磁粉导管完全一致的产品性能， 已经具备实际应用和推广使用的所有条件，对比数据见表1。表 权利要求
1.一种生物质降解材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤1)制备原料根据重量百分比，称取如下原料组分主料聚丁二酸丁二醇酯40 60，改性料聚乳酸40 60，填充剂碳酸钙母料0. 1 20 ；2)组分混合首先将上述组分制备为100 300目的粉体，并干燥处理；称取总量1/3的聚丁二酸丁二醇酯，加入全部的聚乳酸，搅拌混合；然后将其余聚丁二酸丁二醇酯和全部的碳酸钙母料，逐渐加入并搅拌混合，直至完全 加完，使各粉体成分均勻混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)将改性聚丁二酸丁二醇酯混合料低温条件下，抽真空、静置2小时以上，备用。
2.根据权利要求1所述的生物质降解材料的制备方法，其特征在于所述步骤1)中各组分重量百分比为主料聚丁二酸丁二醇酯40 50，改性料聚乳酸 40 50，填充剂碳酸钙母料1 10。
3.根据权利要求1所述的生物质降解材料的制备方法，其特征在于所述步骤幻中的搅拌过程均在低温、真空条件下进行。
4.根据权利要求1所述的生物质降解材料的制备方法，其特征在于所述的聚丁二酸丁二醇酯为丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得到，或者通过生物资 源发酵而得到。
5.一种采用权利要求1所述生物质降解材料制备磁粉导管的方法，其特征在于，其包 括以下步骤4)准备一磁粉导管挤出主机，及与该主机配套使用的圆形模头；5)将步骤幻制备的改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入挤出主机，该主机将混合料进 行热塑加温，并在高温高压下通过圆形模头后挤出，冷却成型制得连续的圆形中空体磁粉 导管，使所述聚乳酸在所述磁粉导管的内外侧表面上形成一致密的不溶于水的胶质表层。7)准备一切机，将制得的连续的直线型磁粉导管，裁切成多数个预定长度的磁粉导管 段，通过调整裁刀位置及拉取管体的速率来调整裁切管体的预定长度。
6.根据权利要求5所述生物质降解材料制备磁粉导管的方法，其特征在于，其还包括 以下步骤6)准备一弯头成型机，将连续磁粉导管的管体进行弯头压痕工艺处理，制得中部可弯 折的磁粉导管。
7.根据权利要求6所述生物质降解材料制备磁粉导管的方法，其特征在于，其还包括 以下步骤8)准备一斜切刀具并置于切机上，将连续磁粉导管的管体的切断部位进行斜角切割工 艺处理，制得一端或两端为斜切口的磁粉导管。
8.根据权利要求6所述生物质降解材料制备磁粉导管的方法，其特征在于，其还包括 以下步骤9)准备一勺成型机，将连续磁粉导管的管体的切断部位进行勺型压痕工艺处理，制得 一端或两端为勺形的磁粉导管。
9.一种采用权利要求5所述方法制备的磁粉导管，其特征在于，其为一中空的圆形管 状，其由生物质降解材料组成，且其内外侧表面均具有一致密的不溶于水的胶质表层。
10.根据权利要求9所述的磁粉导管，其特征在于，其横截面为正圆形或椭圆形；其一 端或两端为平齐或斜切的断面，或呈勺形；其中部设有可使磁粉导管弯折的折痕。
全文摘要
本发明提供了一种生物质降解材料的制备方法，其包括以下步骤1)制备原料根据重量百分比，称取如下原料组分主料聚丁二酸丁二醇酯40～60，改性料聚乳酸40～60，填充剂碳酸钙母料0.1～20；2)组分混合，形成改性聚丁二酸丁二醇酯混合料；3)将改性混合料低温静置备用。本发明还公开了一种采用上述材料制备磁粉导管的方法，其包括以下步骤4)准备一磁粉导管挤出主机，及与该主机配套使用的圆形模头；5)将改性聚丁二酸丁二醇酯混合料送入挤出主机，制得连续的圆形中空体磁粉导管；7)裁切成磁粉导管段。本发明还提供了一种采用上述方法制备的磁粉导管。本发明提供的材料可完全降解，方法科学合理、生产效率高，产品性能好、成本低。
文档编号C08L67/02GK102140234SQ20101059509
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者孙化海 申请人:东莞市高能磁电技术有限公司