一种高韧性抗菌改性塑料的制作方法
【专利摘要】发明公开了一种高韧性抗菌改性塑料，由以下成分制成：聚氯乙烯、亚磷酸一苯二异辛酯、甲基磷酸二异丙酯、废旧塑料、竹粉与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土、增塑剂、耐热稳定剂、玻璃纤维、辅助剂。本发明实现了废旧塑料的循环利用，提高了我国废旧塑料的回收利用率，缓解了废旧塑料对环境造成的压力，实现了能源和资源的节约；本发明高韧性抗菌改性塑料通过经过处理的废旧塑料、竹粉与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土与辅助剂配合其它成分能增强各成分之间界面相容性和分散性，极大的提高了制作的改性塑料的抗氧化、耐紫外线光抗开裂、耐化学性能和抗菌性能都得到了极大的提高；本发明改性塑料的寿命比普通聚氯乙烯塑料的寿命提高了18%。
【专利说明】
一种高韧性抗菌改性塑料
技术领域
[0001 ]本发明涉及塑料领域，特别是涉及一种高韧性抗菌改性塑料。
【背景技术】
[0002] 市场上一般聚氯乙烯塑料，支化度较小，相对密度1.4左右，玻璃化温度77~90°C， 170 °C左右开始分解，对光和热的稳定性差，在100 °C以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而 产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，脆性较大以及 抗冲击性能较差等，这些不足使得其应用受到了限制。
[0003] 塑料行业迅猛发展的同时，废旧塑料也在逐年增加，其中聚乙烯由于用途广、用量 大，其经过加工生产和使用后所产生的废料约占废旧塑料总量的30%。废旧塑料对环境造 成的污染也越来越受到人们的重视，这使得废旧塑料的回收利用技术成为国内外同行研究 的热点。因此，废旧塑料的回收利用就成了当下急需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高韧性抗菌改性塑料，通过以下技术方案实现： 一种高韧性抗菌改性塑料，按重量份计由以下成分制成:聚氯乙烯125、亚磷酸一苯二 异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳米凹凸棒土 0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤维0.8、辅助剂0.3;所述辅助剂按百分比计由以下成 分制成:90%环氧大豆油、2%飞扬草提取物、8%醋酸丁酯;所述飞扬草提取物的制备方法为： 将飞扬草先放入质量浓度为0.5%的氢氧化钠溶液中，加热煮沸10分钟，然后过滤，洗涤至 中性，放入质量浓度为92%乙醇溶液中，以500r/min速度搅拌20分钟后，过滤，得醇提液，然 后进行去醇去水处理，即得飞扬草提取物。
[0005] 进一步地，所述竹粉与碳酸钙粉末混合物中的竹粉与碳酸钙粉末按1: 5质量比例 混合而成，并且竹粉与碳酸钙粉末混合物经过180°C烘烤10分钟，并不断搅拌;通过添加经 过处理的竹粉与碳酸钙粉末混合物能够极大的提高了聚氯乙烯的支化度和玻璃化温度。
[0006] 进一步地，所述玻璃纤维在3_5°C下，质量浓度为12.5%的盐酸溶液中浸泡10小时， 通过此处理能够提高改性塑料的韧性和抗冲击强度。
[0007] 进一步地，所述纳米凹凸棒土为经过处理的纳米凹凸棒土与未经过处理的纳米凹 凸棒土按1:1比例混合而成，经过处理的纳米凹凸棒土处理的方法为:采用钛酸酯偶联剂在 5_8°C下浸泡40分钟后，过滤，洗涤，干燥;添加混合后的经过处理的纳米凹凸棒土与未经过 处理的纳米凹凸棒土能够极大的改善改性塑料的抗老化性能和耐候性能。
[0008] 进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二异壬酯按1:1质量比 例混合而成;增塑效果更强，并且还能改善改性塑料的力学性能。
[0009] 进一步地，所述耐热稳定剂为马来酸钠与月桂酸钠按1:1质量比例混合而成。
[0010] 进一步地，所述废旧塑料为废旧聚甲基丙烯酸甲酯、废旧线型低密度聚乙烯、废旧 渔网按3:4: 2质量比例混合而成;所述废旧塑料经过预处理:将废旧塑料经过机器粉碎后， 加热至180°C，以1500r/min速度搅拌40分钟后，停止搅拌，冷却至45-50°C，保持这个温度段 作制备高韧性抗菌改性塑料时的添加料。
[0011 ] -种高韧性抗菌改性塑料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，聚氯乙烯125、亚磷酸一苯二异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废 旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳米凹凸棒土0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤 维0.8、辅助剂0.3; 2) 将亚磷酸一苯二异辛酯与聚氯乙烯均匀混合，初始温度加热至280°C，持续15分钟 后，添加甲基磷酸二异丙酯、废旧塑料、竹粉与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土、玻璃纤维继 续缓慢加热，在1小时内温度升高至360°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至178°C时，保持15分 钟后，继续冷却至128°C，保持20分钟，再通过高速搅拌共混开始进行预塑化； 3) 将预塑化好的物料输送至挤出机，挤压塑化而成均匀的塑料颗粒，挤出处理的工艺 条件为：一区温度205°C，二区温度227°C，三区温度256°C，四区温度280°C，停留时间为2 分钟，保压压力为38MPa，保压时间为18s。
[0012]本发明的有益效果是:本发明实现了废旧塑料的循环利用，提高了我国废旧塑料 的回收利用率，缓解了废旧塑料对环境造成的压力，实现了能源和资源的节约;本发明高韧 性抗菌改性塑料耐高温，柔韧性好，通过各成分的相互协同作用，本发明高韧性抗菌改性塑 料拉伸强度能够提高22.5%，改善了本发明高韧性抗菌改性塑料的综合力学性能，极大的提 高了改性塑料的支化度和玻璃化温度，提高了其分解温度;通过经过处理的废旧塑料、竹粉 与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土与辅助剂配合其它成分能增强各成分之间界面相容性和 分散性，极大的提高了制作的改性塑料的抗老化能力和对光和热的稳定性，抗氧化、耐紫外 线光抗开裂、耐化学性能和抗菌性能都得到了极大的提高;本发明改性塑料的寿命比普通 聚氣乙稀塑料的寿命提尚了 18%。
【具体实施方式】
[0013] 一种高韧性抗菌改性塑料，按重量份计由以下成分制成：聚氯乙烯125、亚磷酸一 苯二异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳米凹凸棒 土0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤维0.8、辅助剂0.3;所述辅助剂按百分比计由以下 成分制成：90%环氧大豆油、2%飞扬草提取物、8%醋酸丁酯；所述飞扬草提取物的制备方法 为:将飞扬草先放入质量浓度为0.5%的氢氧化钠溶液中，加热煮沸10分钟，然后过滤，洗涤 至中性，放入质量浓度为92%乙醇溶液中，以500r/min速度搅拌20分钟后，过滤，得醇提液， 然后进行去醇去水处理，即得飞扬草提取物。
[0014] 进一步地，所述竹粉与碳酸钙粉末混合物中的竹粉与碳酸钙粉末按1:5质量比例 混合而成，并且竹粉与碳酸钙粉末混合物经过180°C烘烤10分钟，并不断搅拌;通过添加经 过处理的竹粉与碳酸钙粉末混合物能够极大的提高了聚氯乙烯的支化度和玻璃化温度。
[0015] 进一步地，所述玻璃纤维在3-5 °C下，质量浓度为12.5%的盐酸溶液中浸泡10小时， 通过此处理能够提高改性塑料的韧性和抗冲击强度。
[0016] 进一步地，所述纳米凹凸棒土为经过处理的纳米凹凸棒土与未经过处理的纳米凹 凸棒土按1:1比例混合而成，经过处理的纳米凹凸棒土处理的方法为:采用钛酸酯偶联剂在 5-8°C下浸泡40分钟后，过滤，洗涤，干燥;添加混合后的经过处理的纳米凹凸棒土与未经过 处理的纳米凹凸棒土能够极大的改善改性塑料的抗老化性能和耐候性能。
[0017] 进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二异壬酯按1:1质量比 例混合而成;增塑效果更强，并且还能改善改性塑料的力学性能。
[0018] 进一步地，所述耐热稳定剂为马来酸钠与月桂酸钠按1:1质量比例混合而成。
[0019] 进一步地，所述废旧塑料为废旧聚甲基丙烯酸甲酯、废旧线型低密度聚乙烯、废旧 渔网按3:4: 2质量比例混合而成;所述废旧塑料经过预处理:将废旧塑料经过机器粉碎后， 加热至180°C，以1500r/min速度搅拌40分钟后，停止搅拌，冷却至45-50°C，保持这个温度段 作制备高韧性抗菌改性塑料时的添加料。
[0020] -种高韧性抗菌改性塑料的制备方法，包括： 1) 按重量份分别称取，聚氯乙烯125、亚磷酸一苯二异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废 旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳米凹凸棒土0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤 维0.8、辅助剂0.3; 2) 将亚磷酸一苯二异辛酯与聚氯乙烯均匀混合，初始温度加热至280°C，持续15分钟 后，添加甲基磷酸二异丙酯、废旧塑料、竹粉与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土、玻璃纤维继 续缓慢加热，在1小时内温度升高至360°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至178°C时，保持15分 钟后，继续冷却至128°C，保持20分钟，再通过高速搅拌共混开始进行预塑化； 3) 将预塑化好的物料输送至挤出机，挤压塑化而成均匀的塑料颗粒，挤出处理的工艺 条件为：一区温度205°C，二区温度227°C，三区温度256°C，四区温度280°C，停留时间为2 分钟，保压压力为38MPa，保压时间为18s。
[0021 ]本发明改性塑料性能测试：
表1 通过表1可以看出，本发明改性塑料比一般聚氯乙烯塑料性能要优越。
【主权项】
1. 一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成:聚氯乙烯125、 亚磷酸一苯二异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳 米凹凸棒土0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤维0.8、辅助剂0.3;所述辅助剂按百分比 计由以下成分制成:90%环氧大豆油、2%飞扬草提取物、8%醋酸丁酯;所述飞扬草提取物的制 备方法为:将飞扬草先放入质量浓度为0.5%的氢氧化钠溶液中，加热煮沸10分钟，然后过 滤，洗涤至中性，放入质量浓度为92%乙醇溶液中，以500r/min速度搅拌20分钟后，过滤，得 醇提液，然后进行去醇去水处理，即得飞扬草提取物。2. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述竹粉与碳酸钙粉 末混合物中的竹粉与碳酸钙粉末按1:5质量比例混合而成，并且竹粉与碳酸钙粉末混合物 经过180 °C烘烤10分钟，并不断搅拌。3. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述玻璃纤维在3-5 °C下，质量浓度为12.5%的盐酸溶液中浸泡10小时。4. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述纳米凹凸棒土为 经过处理的纳米凹凸棒土与未经过处理的纳米凹凸棒土按1:1比例混合而成，经过处理的 纳米凹凸棒土处理的方法为:采用需要处理的纳米凹凸棒土重量0.7%的钛酸酯偶联剂与需 要处理的纳米凹凸棒土混合后，在密封环境下加热至68-70°C，压力为0.5MPa，处理时间为 40分钟。5. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二 甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二异壬酯按1:1质量比例混合而成。6. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述耐热稳定剂为马 来酸钠与月桂酸钠按1:1质量比例混合而成。7. 根据权利要求1所述的一种高韧性抗菌改性塑料，其特征在于，所述废旧塑料为废旧 聚甲基丙烯酸甲酯、废旧线型低密度聚乙烯、废旧渔网按3:4:2质量比例混合而成;所述废 旧塑料经过预处理:将废旧塑料经过机器粉碎后，加热至180°C，以1500r/min速度搅拌40分 钟后，停止搅拌，冷却至45-50°C，保持这个温度段作制备高韧性抗菌改性塑料时的添加料。8. 根据权利要求1-7任一项所述的一种高韧性抗菌改性塑料的制备方法，其特征在于， 包括： 1) 按重量份分别称取，聚氯乙烯125、亚磷酸一苯二异辛酯2、甲基磷酸二异丙酯0.3、废 旧塑料15、竹粉与碳酸钙粉混合物0.3、纳米凹凸棒土0.5、增塑剂1、耐热稳定剂0.6、玻璃纤 维0.8、辅助剂0.3; 2) 将亚磷酸一苯二异辛酯与聚氯乙烯均匀混合，初始温度加热至280 °C，持续15分钟 后，添加甲基磷酸二异丙酯、废旧塑料、竹粉与碳酸钙粉混合物、纳米凹凸棒土、玻璃纤维继 续缓慢加热，在1小时内温度升高至360°C为止，开始缓慢冷却，当冷却至178°C时，保持15分 钟后，继续冷却至128°C，保持20分钟，再通过高速搅拌共混开始进行预塑化； 3) 将预塑化好的物料输送至挤出机，挤压塑化而成均匀的塑料颗粒，挤出处理的工艺 条件为：一区温度205°C，二区温度227°C，三区温度256°C，四区温度280°C，停留时间为2 分钟，保压压力为38MPa，保压时间为18s。
【文档编号】C08K5/526GK105820470SQ201610266706
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】陈军
【申请人】界首市锦丰塑业有限公司