一种可降解塑料材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，纳米纤维素晶须15-18份，椰子纤维12-15份，直链淀粉3-5份，硅烷偶联剂KH5601.5-2.2份，山梨酸钾2-3份，脱氢乙酸2-3份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1.4-1.6份，硬脂酸锌1.2-1.6份，硬质陶土10-12份，高岭土5-9份，海泡石7-11份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1.4份。本发明能够在微生物的作用下，完全分解为小分子物质，而且拉伸强度、断裂伸长率、透光性与现有的聚丙烯相近，可以某些领域替代聚丙烯使用。
【专利说明】一种可降解塑料材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料材料【技术领域】，尤其涉及一种可降解塑料材料。
【背景技术】
[0002] 在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然界而来，由人类 制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。从节约资 源的角度出发，由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶 段再回收的生产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。现在寻找一 种可降解的塑料，能够在一定时间能完全分解成为小分子物质，从而被自然界再次回收利 用，而且力学和光学性能与现有的塑料材料相近。
【发明内容】
[0003] 基本【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种可降解塑料材料，能够在微生 物的作用下，完全分解为小分子物质，而且拉伸强度、断裂伸长率、透光性与现有的聚丙烯 相近，可以某些领域替代聚丙烯使用。
[0004] 本发明提出的一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，纳米纤维素晶须15-18份，椰子纤维12-15份，直链淀 粉3-5份，硅烷偶联剂KH5601. 5-2. 2份，山梨酸钾2-3份，脱氢乙酸2-3份，邻苯二甲酸二 辛酯D0P1. 4-1. 6份，硬脂酸锌1. 2-1. 6份，硬质陶土 10-12份，高岭土 5-9份，海泡石7-11 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1. 4份；
[0005] 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以20-30rpm的搅拌 速度搅拌5-10min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以23-32rpm的搅拌速度搅拌7-12min， 然后加入花生蛋白粉以35-40rpm的搅拌速度搅拌5-8min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV后将温度升至160-170°C并继续以35-40rpm的搅拌速度搅拌10-12min，再加入山梨 酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛酯D0P、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔 丁基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的搅拌速度搅拌25-28min后得到混合物料；将混合 物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可降解塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为 115-118°C、119-123°C、124-128°C、129-132°C、133-137°C，螺杆转速为 10_15rpm，机头温度 为 138-140°C。
[0006] 优选地，花生蛋白粉的蛋白质含量为70-80wt%。
[0007] 优选地，羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生蛋白粉的重量比为47-49 :51-53。
[0008] 优选地，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV47-49份，花生蛋白 粉51-53份，纳米纤维素晶须16-17份，椰子纤维13-14份，直链淀粉3. 5-4. 5份，硅烷偶 联剂KH5601. 7-2. 1份，山梨酸钾2. 2-2. 6份，脱氢乙酸2. 1-2. 4份，邻苯二甲酸二辛酯 D0P1. 43-1. 56份，硬脂酸锌1. 3-1. 5份，硬质陶土 10. 6-11. 2份，高岭土 6-8份，海泡石8-10 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 1-1. 3份。
[0009] 优选地，在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以23-28rpm 的搅拌速度搅拌7-9min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以28-30rpm的搅拌速度搅 拌8-10min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的搅拌速度搅拌6-7min，接着加入轻基 丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至162-168°C并继续以38-39rpm的搅拌速度搅拌 10. 3-11. 7min，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛酯D0P、硬脂酸锌、硬质陶土、高 岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以28-29rpm的搅拌速度搅拌26-27min 后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可降解塑料材料，其中螺杆挤 出机中五段的温度依次为 116-117°C、120-122°C、125-127°C、130-131°C、135-136°C，螺杆 转速为12-13rpm，机头温度为139°C。
[0010] 羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV为利用产碱杆菌属细菌把糖和有机酸制造成可生物降 解的塑料，本发明以羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生蛋白粉为主料，使本发明被废弃后， 在微生物的作用下，可将降解为二氧化碳和水，而主料具有与聚丙烯相似的性质，使本发明 相对密度小，还具有优异的抗弯曲疲劳性、良好的化学性能和绝缘性能；加入纳米纤维素晶 须、椰子纤维和直链淀粉，在主料中形成空间框架结构，大幅提高本发明的抗拉伸性能和耐 冲击性能；采用硅烷偶联剂KH560使本发明中的纳米纤维素晶须、椰子纤维、直链淀粉、硬 质陶土、高岭土、海泡石与有机原料相容接枝，提高了各个材料之间的相容性；硬质陶土、 高岭土和海泡石作为本发明的填充补强剂，大幅提高了本发明的耐磨耐撕裂性能，而邻苯 二甲酸二辛酯D0P和硬脂酸锌作为增塑剂，提高硬质陶土、高岭土和海泡石在本发明中分 散均匀；山梨酸钾和脱氢乙酸作为防腐剂，防止本发明在使用过程中被细菌分解失效，而 2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT作为抗氧化剂，与硬脂酸锌配合作用，提高了本发明的耐老 化耐氧化性能。
【具体实施方式】
[0011] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0012] 实施例1
[0013] 本发明提出的一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45份，花生蛋白粉55份，纳米纤维素晶须15份，椰子纤维15份，直链淀粉3份，硅烷 偶联剂KH5602. 2份，山梨酸钾2份，脱氢乙酸3份，邻苯二甲酸二辛酯D0P1. 4份，硬脂酸锌 1. 6份，硬质陶土 10份，高岭土 9份，海泡石7份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 4份， 其中花生蛋白粉的蛋白质含量为70wt% ;
[0014] 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以28rpm的搅拌速度 搅拌7min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以30rpm的搅拌速度搅拌8min，然后加入花生 蛋白粉以38rpm的搅拌速度搅拌6min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至 168°C并继续以38rpm的搅拌速度搅拌11.7min，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸 二辛酯D0P、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以 28rpm的搅拌速度搅拌27min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到 可降解塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为116 °C、122 °C、125 °C、131 °C、135 °C， 螺杆转速为13rpm，机头温度为139°C。
[0015] 实施例2
[0016] 本发明提出的一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV49份，花生蛋白粉51份，纳米纤维素晶须17份，椰子纤维13份，直链淀粉4. 5份，硅烷 偶联剂KH5601. 7份，山梨酸钾2. 6份，脱氢乙酸2. 1份，邻苯二甲酸二辛酯D0P1. 56份，硬 脂酸锌1. 3份，硬质陶土 11. 2份，高岭土 6份，海泡石10份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 BHT1. 1份，其中花生蛋白粉的蛋白质含量为76wt% ;
[0017] 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以20rpm的搅拌速度 搅拌lOmin，再加入椰子纤维和直链淀粉后以23rpm的搅拌速度搅拌12min，然后加入花生 蛋白粉以35rpm的搅拌速度搅拌8min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至 160°C并继续以40rpm的搅拌速度搅拌lOmin，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛 酯DOP、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以30rpm 的搅拌速度搅拌25min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可降解 塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为118°C、119°C、128°C、129°C、137°C，螺杆转 速为lOrpm，机头温度为140°C。
[0018] 实施例3
[0019] 本发明提出的一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV47份，花生蛋白粉53份，纳米纤维素晶须16份，椰子纤维14份，直链淀粉3. 5份，硅 烷偶联剂KH5602. 1份，山梨酸钾2. 2份，脱氢乙酸2. 4份，邻苯二甲酸二辛酯D0P1. 43份， 硬脂酸锌1. 5份，硬质陶土 10. 6份，高岭土 8份，海泡石8份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 BHT1.3份，其中花生蛋白粉的蛋白质含量为74wt% ;
[0020] 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以23rpm的搅拌速度 搅拌9min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以28rpm的搅拌速度搅拌lOmin，然后加入花生 蛋白粉以37rpm的搅拌速度搅拌7min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至 162°C并继续以39rpm的搅拌速度搅拌10.3min，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸 二辛酯DOP、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以 29rpm的搅拌速度搅拌26min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到 可降解塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为117 °C、120°C、127 °C、130°C、136 °C， 螺杆转速为12rpm，机头温度为139°C。
[0021] 实施例4
[0022] 本发明提出的一种可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV50份，花生蛋白粉50份，纳米纤维素晶须18份，椰子纤维12份，直链淀粉5份，硅烷 偶联剂KH5601. 5份，山梨酸钾3份，脱氢乙酸2份，邻苯二甲酸二辛酯D0P1. 6份，硬脂酸锌 1. 2份，硬质陶土 12份，高岭土 5份，海泡石11份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1份，其 中花生蛋白粉的蛋白质含量为80wt% ;
[0023] 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以30rpm的搅拌速度 搅拌5min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以32rpm的搅拌速度搅拌7min，然后加入花生 蛋白粉以40rpm的搅拌速度搅拌5min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至 170°C并继续以35rpm的搅拌速度搅拌12min，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛 酯DOP、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以25rpm 的搅拌速度搅拌28min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可降解
【权利要求】
1. 一种可降解塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：羟基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，纳米纤维素晶须15-18份，椰子纤维12-15份，直链淀 粉3-5份，硅烷偶联剂KH5601. 5-2. 2份，山梨酸钾2-3份，脱氢乙酸2-3份，邻苯二甲酸二 辛酯DOP1. 4-1. 6份，硬脂酸锌1. 2-1. 6份，硬质陶土 10-12份，高岭土 5-9份，海泡石7-11 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1. 4份； 在制备过程中，将硅烷偶联剂KH560加入纳米纤维素晶须中以20-30rpm的搅拌速度 搅拌5-10min，再加入椰子纤维和直链淀粉后以23-32rpm的搅拌速度搅拌7-12min，然后 加入花生蛋白粉以35-40rpm的搅拌速度搅拌5-8min，接着加入轻基丁酸戊酸共聚酯PHBV 后将温度升至160_170°C并继续以35-40rpm的搅拌速度搅拌10-12min，再加入山梨酸 钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁 基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的搅拌速度搅拌25-28min后得到混合物料；将混合 物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可降解塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为 115-118°C、119-123°C、124-128°C、129-132°C、133-137°C，螺杆转速为 10_15rpm，机头温度 为 138-140°C。
2. 如权利要求1所述可降解塑料材料，其特征在于，花生蛋白粉的蛋白质含量为 70-80wt%。
3. 如权利要求2所述可降解塑料材料，其特征在于，羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生 蛋白粉的重量比为47-49 :51-53。
4. 如权利要求1-3任一项所述可降解塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：羟 基丁酸戊酸共聚酯PHBV47-49份，花生蛋白粉51-53份，纳米纤维素晶须16-17份，椰子纤 维13-14份，直链淀粉3. 5-4. 5份，硅烷偶联剂KH5601. 7-2. 1份，山梨酸钾2. 2-2. 6份，脱 氢乙酸2. 1-2. 4份，邻苯二甲酸二辛酯DOP1. 43-1. 56份，硬脂酸锌1. 3-1. 5份，硬质陶土 10. 6-11. 2份，高岭土 6-8份，海泡石8-10份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 1-1. 3份。
5. 如权利要求4所述可降解塑料材料，其特征在于，在制备过程中，将硅烷偶联剂 KH560加入纳米纤维素晶须中以23-28rpm的搅拌速度搅拌7-9min，再加入椰子纤维和直 链淀粉后以28-30rpm的搅拌速度搅拌8-10min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的搅拌 速度搅拌6-7min，接着加入羟基丁酸戊酸共聚酯PHBV后将温度升至162-168°C并继续以 38-39rpm的搅拌速度搅拌10. 3-11. 7min，再加入山梨酸钾、脱氢乙酸、邻苯二甲酸二辛酯 DOP、硬脂酸锌、硬质陶土、高岭土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以28-29rpm 的搅拌速度搅拌26-27min后得到混合物料；将混合物料加入螺杆挤出机中挤出后得到可 降解塑料材料，其中螺杆挤出机中五段的温度依次为116-117 °C、120-122 °C、125-127 °C、 130-131 °C、135-136°C，螺杆转速为 12-13rpm，机头温度为 139°C。
【文档编号】C08L3/02GK104098882SQ201410376763
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】李元焕 申请人:宁国市日格美橡塑制品有限公司