技术领域本发明涉及塑胶材料技术领域，具体涉及一种添加有丙烯腈的环保塑胶材料及其制备方法。
背景技术：
塑胶材料是传统上以聚合物为基本成分﹐加入添加剂后在一定温度﹑压力下﹐经加工塑制成型或交联固化成型而得的固体材料。塑胶主要分为泛用塑胶、工程塑胶和混合塑胶。传统的塑胶行业制品有容易加工、可以自由着色、坚韧坚固、不导热、不导电、耐腐蚀等优点，但是同时这些塑胶制品有易燃、不耐老化、使用寿命短、不易降解等缺点。同时塑胶产品在经过使用周期后的淘汰及降解对环境的危害也是很大的。所以现在急需研究出一种环保、耐用、易降解且对环境危害小的塑胶材料来满足相关行业制品的要求和需求。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种添加有丙烯腈的环保塑胶材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种新型的复合塑胶材料，具有良好的环保性能，对环境无污染、无危害，同时提高了材料的使用寿命和生物降解能力，具有良好的应用前景。具体实施方式本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种添加有丙烯腈的环保塑胶材料，由下列重量份的原料制成：聚对苯二甲酸乙二醇酯10-35份、聚甲基丙烯酸甲酯5-25份、丙烯腈5-15份、苯乙烯5-15份、醋酸乙烯酯5-15份、聚四氟乙烯5-15份、硼硅酸玻璃5-10份、偏磷酸三钙5-10份、硫酸钙5-10份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐5-15份、对丁基苯胺5-10份、玉米淀粉10-25份、竹原纤维10-25份、菊芋粉5-15份、甘蔗纤维5-15份、胶粘剂5-10份、热稳定剂5-10份。优选地，所述的胶粘剂选自聚氨酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯和聚砜中的一种或几种。优选地，所述的热稳定剂选自鲸蜡硬脂醇、肉豆蔻酸异丙酯、葵酸甘油三酯和辛基琥珀酸酯中的一种或几种。优选地，所述的玉米淀粉的粒径均为1-20μm。所述添加有丙烯腈的环保塑胶材料的制备方法包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌15-30分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎15-30分钟，超声粉碎机功率为200-250W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至50-80℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、胶粘剂和热稳定剂，1500-3000r/m的状态下搅拌15-30分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至100-150℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1000-1500r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的塑胶材料以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃、偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维为主要成分，通过加入胶粘剂和热稳定剂，辅以改性、搅拌、加热、超声、挤出、拉升、塑型、冷却和定型等工艺，使得制备而成的塑胶材料具有环保性能、对环境无污染、易降解。（2）本发明的塑胶材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取各原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯10份、聚甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯腈5份、苯乙烯5份、醋酸乙烯酯5份、聚四氟乙烯5份、硼硅酸玻璃5份、偏磷酸三钙5份、硫酸钙5份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐5份、对丁基苯胺5份、玉米淀粉10份、竹原纤维10份、菊芋粉5份、甘蔗纤维5份、聚氨酯5份、鲸蜡硬脂醇5份；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌15分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎15分钟，超声粉碎机功率为200W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至50℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚氨酯和鲸蜡硬脂醇，1500r/m的状态下搅拌15分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至100℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1000r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取各原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯15份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯腈6份、苯乙烯6份、醋酸乙烯酯6份、聚四氟乙烯6份、硼硅酸玻璃6份、偏磷酸三钙6份、硫酸钙6份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐6份、对丁基苯胺6份、玉米淀粉12份、竹原纤维12份、菊芋粉7份、甘蔗纤维7份、聚酰亚胺6份、肉豆蔻酸异丙酯6份；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌20分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎20分钟，超声粉碎机功率为220W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至60℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚酰亚胺和肉豆蔻酸异丙酯，2000r/m的状态下搅拌20分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至120℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1200r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）按照重量份称取各原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯30份、聚甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯腈10份、苯乙烯10份、醋酸乙烯酯10份、聚四氟乙烯10份、硼硅酸玻璃8份、偏磷酸三钙8份、硫酸钙8份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐10份、对丁基苯胺8份、玉米淀粉20份、竹原纤维20份、菊芋粉12份、甘蔗纤维12份、聚氯乙烯8份、葵酸甘油三酯8份；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌25分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎25分钟，超声粉碎机功率为240W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至70℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚氯乙烯和葵酸甘油三酯，2500r/m的状态下搅拌25分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至140℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1400r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。实施例4（1）按照重量份称取各原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯35份、聚甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯腈15份、苯乙烯15份、醋酸乙烯酯15份、聚四氟乙烯15份、硼硅酸玻璃10份、偏磷酸三钙10份、硫酸钙10份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐15份、对丁基苯胺10份、玉米淀粉25份、竹原纤维25份、菊芋粉15份、甘蔗纤维15份、聚砜10份、辛基琥珀酸酯10份；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌30分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎30分钟，超声粉碎机功率为250W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至80℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚砜和辛基琥珀酸酯，3000r/m的状态下搅拌30分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至150℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1500r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）按照重量份称取各原料：苯乙烯5份、醋酸乙烯酯5份、聚四氟乙烯5份、硼硅酸玻璃5份、偏磷酸三钙5份、硫酸钙5份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐5份、对丁基苯胺5份、玉米淀粉10份、竹原纤维10份、菊芋粉5份、甘蔗纤维5份、聚氨酯5份、鲸蜡硬脂醇5份；（2）将苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌15分钟；（3）将玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎15分钟，超声粉碎机功率为200W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至50℃，加入偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚氨酯和鲸蜡硬脂醇，1500r/m的状态下搅拌15分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至100℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1000r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）按照重量份称取各原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯35份、聚甲基丙烯酸甲酯25份、丙烯腈15份、苯乙烯15份、醋酸乙烯酯15份、硫酸钙10份、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐15份、对丁基苯胺10份、竹原纤维25份、菊芋粉15份、甘蔗纤维15份、聚砜10份、辛基琥珀酸酯10份；（2）将聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯混合，加入3%的乙酸溶液，在1500r/m的状态下搅拌30分钟；（3）将竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维混合，超声粉碎30分钟，超声粉碎机功率为250W；（4）将步骤（2）和步骤（3）的混合液混合，加热混合液至80℃，加入硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、聚砜和辛基琥珀酸酯，3000r/m的状态下搅拌30分钟；（5）将搅拌后的混合液加热至150℃，保温加热60分钟，然后注入双螺杆挤出机，进行搅拌混合，螺杆转数为1500r/m，将混合液从双螺杆挤出机的出口挤出、拉升、塑型、冷却和定型。制得的塑胶材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的塑胶材料分别测试其拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、游离甲醛含量和3个月后降解效率。表1 拉伸强度Mpa弯曲强度Mpa断裂伸长率%游离甲醛（mg/l）3个月后降解效率（土埋处理）实施例176.17122.831350.564%实施例277.17129.131290.465%实施例374.83126.651320.667%实施例478.85128.341330.769%对比例123.9859.841020.619%对比例224.9853.881060.721%本发明的添加有丙烯腈的环保塑胶材料以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、硼硅酸玻璃、偏磷酸三钙、硫酸钙、三羟甲基氨基甲烷乙酸盐、对丁基苯胺、玉米淀粉、竹原纤维、菊芋粉、甘蔗纤维为主要成分，通过加入胶粘剂和热稳定剂，辅以改性、搅拌、加热、超声、挤出、拉升、塑型、冷却和定型等工艺，使得制备而成的塑胶材料具有环保性能、对环境无污染、易降解。本发明的塑胶材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。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，凡是利用本发明说明书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。