本发明涉及高分子化合物的组合物，尤其涉及替代电器外壳用PP的PBS复合材料及其制备方法。
背景技术：
资源和环境问题是人类发展面临的最重大的两个问题。不可降解塑料的广泛应用，促进了人类的文明，方便了人们的生活；但其对环境的破坏也是一个严重的问题，需要人类认真审视，并研究解决办法。
现有技术中，最好的解决办法就是回收再利用，但在难回收的塑料应用领域，可以使用生物降解塑料，来代替通用塑料，避免通用塑料降解周期长带来的环境问题。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌或真菌和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
现有技术中，主要的几类可完全生物降解塑料如下： PLA即聚乳酸、 PBS即聚丁二酸丁二醇酯、PHA即聚羟基烷酸酯。PBS作为一种生物降解塑料，其用途主要用于生产薄膜、一次性餐具、手术缝合线、瓶子等制品，其最大的优点是可完全生物降解。
现有技术中，电器外壳用PP 即聚丙烯，主要指的是阻燃未增强PP，通过添加阻燃剂，使阻燃性能达到V0级别，而不加玻纤和填料，保证PP外壳有很高的光泽度，但其存在收缩率大的问题，制件容易产生缩水和凹痕，但瑕不掩疵，由于其价格低廉用量很大。PP作为一种通用塑料，在大自然的普通环境下，其降解周期长达几百年，形成白色污染，焚烧也产生温室气体，都对我们赖以生存的地球环境带来极大的破坏。将PBS替代电器外壳用PP，使得电器外壳材料实现可完全生物降解是一个全新的领域。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术中PP降解周期长的不足之处而提出一种替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料及其制备方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：一种替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料，包括以下按质量百分比计的组分：PBS 60.5%～84%、环保阻燃剂10%～16%、协效阻燃剂3%～5%、扩链剂 0.5%～1%、增塑剂2%～6%、光亮润滑剂0.5%～1.5%和PLA 0%～10%。
所述可完全生物降解塑料PBS是指市面通用PBS生物塑料。
所述环保阻燃剂为中分子量的溴化环氧树脂。
所述协效阻燃剂为三氧化二锑，目数大于1000目。
所述扩链剂为环氧基型扩链剂。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯即TBC。
所述光亮润滑剂为石蜡、白矿油、PE蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、乙撑双硬脂酰胺即EBS、芥酸酰胺中的一种或两种以上的混合物。
所述可完全生物降解塑料PLA是指市面通用的PLA生物塑料，平均分子量为5万～50万。
一种所述的替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料的制备方法包括以下步骤：①将PBS投入常温高混机中，加入增塑剂后混合5～15分钟；②在步骤①混好的材料中投入阻燃剂、扩链剂、光亮润滑剂和增光组份PLA混合5～15分钟；③将步骤②混好的原料投入双螺杆造粒机造粒，其加工温度第一区温度设定为20℃～150℃；第二区温度设定为65℃～150℃；第三区温度设定为120℃～150℃；第四区温度设定为120℃～155℃；；第五区温度设定为120℃～160℃；第六区温度设定为：120℃～165℃；第七区温度设定为：125℃～170℃；第八区温度设定为125℃～170℃；第九区模头温度设定为130℃～175℃；双螺杆造粒机的主机转速：150转/分钟～600转/分钟；喂料转速：30转/分钟～100转/分钟。
所述步骤①中的混合时间为10分钟；所述步骤②中的混合时间为10分钟；所述步骤③中的双螺杆造粒机工艺温度为：第一区80℃；第二区95℃；第三区105℃；第四区115℃；第五区125℃；第六区：135℃；第七区：140℃；第八区145℃；第九区模头温度为140℃；所述双螺杆造粒机的主机转速：300转/分钟；所述双螺杆造粒机的喂料转速：50转/分钟。
同现有技术相比较，本发明的有益效果是：1、通过在可完全生物降解PBS中添加阻燃剂、扩链剂、增塑剂获得一种阻燃效果、力学性能和冲击强度各种性能和电器外壳用PP相当的可完全生物降解PBS复合材料；2、通过在上述可完全生物降解PBS复合中添加增光合金组份来增加复合材料的光泽度，通过添加少量润滑剂来改善加工性能；最终达到代替电器外壳用PP料的效果。
附图说明
图1是本发明所述替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料的制备方法中双螺杆造粒机各区具体位置示意图，图中一至九为各发热区编号，第九区为模头。
具体实施方式
以下对本发明内容做进一步详述。
本发明涉及一种替代电器外壳用PP(聚丙烯)的可完全生物降解PBS（聚丁二酸丁二醇酯）复合材料及其制备方法，包括以下按质量百分比计的组分：PBS （聚丁二酸丁二醇酯）60.5%～84%、环保阻燃剂10%～16%、协效阻燃剂3%～5%、扩链剂 0.5%～1%、增塑剂2%～6%、光亮润滑剂0.5%～1.5%和PLA（聚乳酸） 0%～10%。通过在可完全生物降解PBS中添加阻燃剂、扩链剂、增塑剂和增光合金组份获得一种阻燃效果、力学性能和冲击强度、光泽度等各种性能和电器外壳用PP相当的可完全生物降解PBS复合材料，最终达到代替电器外壳用PP料的效果。
本发明涉及的一种替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料，通过添加阻燃剂来达到阻燃效果；通过添加扩链剂到PBS中来提高力学性能，通过添加少量的增塑剂来进一步提高冲击强度；添加增光合金组份来增加复合材料的光泽度，通过添加少量润滑剂来改善加工性能；最终达到代替电器外壳用PP料的效果，这里讲的电器外壳用PP料指的是生产电器外壳的通用PP料，一般是高光泽阻燃但未增强的，即为使用磷酸铵和三聚氰胺阻燃改性的共聚PP。
替代电器外壳用PP的可完全生物降解PBS复合材料，主料为可完全生物降解塑料PBS；再加入阻燃剂：溴化环氧树脂+三氧化二锑；扩链剂为：环氧基型扩链剂；通过添加扩链剂到PBS中来提高力学性能，扩链剂价钱昂贵，用得少没有扩链效果，用得多，不紧浪费钱还会发生爆聚，破坏设备和原材料的热塑性能。
增塑剂为：柠檬酸三丁酯即TBC；通过添加增塑剂来提高冲击强度，使之与PP相当，增塑剂添加量过少没有增加冲击的效果，过多又会降低其强度；通过添加光亮润滑剂改善加工性能的同时提高光泽度，它的用量太少，起不到改善加工性能的效果，过多影响材料性能。
光亮润滑剂为通用润滑剂，包括石蜡、白矿油、PE蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、EBS、芥酸酰胺中的一种或两种以上的混合物用于增加光亮。
增光合金组份为：PLA即聚乳酸，通过添加增光合金组份PLA来提高光泽，增加了其应用产品的美观度和强度，但此时它也降低了复合材料的冲击强度，所以要找到一个适当的配比。
以下为优选的以质量百分比计的各组分：PBS 60.5%～84%、环保阻燃剂10%～16%、协效阻燃剂3%～5%、扩链剂 0.5%～1%、增塑剂2%～6%、光亮润滑剂0.5%～1.5%、PLA 0%～10%。
可完全生物降解塑料PBS是指市面通用PBS生物塑料；所述环保阻燃剂为中分子量的溴化环氧树脂；所述协效阻燃剂为三氧化二锑，目数大于1000目；所述扩链剂为广泛用于塑料加工的环氧基型扩链剂；所述增塑剂为柠檬酸三丁酯即TBC；所述光亮润滑剂为石蜡、白矿油、PE蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、EBS；所述可完全生物降解塑料PLA是指市面通用的PLA生物塑料，平均分子量为5万～50万。替代电器外壳用PP的PBS复合材料其改性加工方法如下：第一步：将PBS投入常温高混机中，加入增塑剂后混合5～15分钟；第二步：投入阻燃剂、扩链剂、光亮润滑剂和增光组份PLA混合5～15分钟；第三步：将混好的原料投入双螺杆造粒机造粒，加工工艺为：第一区20℃～150℃；第二区65℃～150℃；第三区120℃～150℃；第四区120℃～155℃；；第五区120℃～160℃；第六区：120℃～165℃；第七区：125℃～170℃；第八区125℃～170℃；第九区模头温度为130℃～175℃；双螺杆造粒机的主机转速：150转/分钟～600转/分钟；喂料转速：30转/分钟～100转/分钟。
本发明以下各优选实施例在制备过程中双螺杆造粒机造粒所设定的工艺参数是:第一区80℃；第二区95℃；第三区105℃；第四区115℃；第五区125℃；第六区：135℃；第七区：140℃；第八区145℃； 第九区模头温度为140℃；主机转速设定300转/分钟，喂料转速设定50转/分钟。
进一步地，本发明各优选实施例所制得的可完全生物降解PBS复合材料进行了各种测试；测试的实验条件及测试方法如下：将造粒好的树脂置于温度90℃的鼓风干燥箱中干燥2小时，在80T注塑机上制样。在25℃的室内冷却放置24小时后测试。测试标准为美国标准，测试温度为25℃。拉伸强度测试标准ASTM D638，样条尺寸为57mm×127mm×3. 2mm，该样条尺寸为为有效尺寸，拉伸速度为5mm/min；弯曲强度测试标准：ASTM D790，样条尺寸为127mm×13mm×3. 2mm，弯曲速度为2mm/min；悬臂梁冲击标准：ASTM D256，样条尺寸为64mm×12. 7mm×3. 2mm，缺ロ剩余宽度为10.12mm；阻燃性能测试标准UL-94 1.6mm,光泽度仪:VG 7000 CLOSS METER,日本NIPPON DENSHOKU公司，测试角度采用45度，具体测试标准见美标ASTM D523。
在各具体实施方式中PBS牌号为沙伯基础 P87HG；阻燃剂为韩国宇进的 CXB-2000H溴化环氧树脂，三氧化二锑为木利牌，目数为2000目的三氧化二锑；扩链剂为德国巴斯夫扩链剂ADR-4370；增塑剂为柠檬酸三丁酯，市售；润滑剂为石蜡、硬脂酸钙，且石蜡与硬脂酸钙质量比为1:1；PLA牌号为Ingeo3052D;所用造粒设备为南京瑞亚的螺杆直径35mm型造粒机。
按表1所给配比进行工艺混合造粒后进行测试，测试结果见表2；通过表2中的对比例1，可知环保阻燃剂的量不能少于等于9%，协效阻燃剂不能少于等于2%，否则阻燃性能不能达到V0级别。从对比例2可见：环保阻燃剂不能多于等于14%，协效阻燃剂不能大于等于6%，否则力学性能下降且成本大大增加。从对比例3可知扩链剂的量必须小于2%，否则易出现暴聚现象。对比利用实施例1,2,3配方复合成的材料与生产电器外壳通用PP料可知，在本专利所给的配方范围内制成的PBS复合材料能满足替代电器外壳用PP料的要求。本专利中生产电器外壳的通用PP料即高光泽阻燃但未增强的使用磷酸铵和三聚氰胺阻燃改性的共聚PP料。且PBS作为一种生物降解塑料，其最大的优点是可完全生物降解。本发明涉及的PBS复合材料也一样具备可完全生物降解的性能。
表1
表2
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。