一种可降解塑料的制作方法

文档序号:11100427阅读:1126来源:国知局

本发明涉及塑料领域,具体涉及一种可降解塑料。



背景技术:

塑料是重要的有机合成高分子材料,应用非常广泛。但是废弃塑料带来的“白色污染”也越来越严重,由于塑料的无法自然降解性,它已成为人类的第一号敌人,也已经导致许多动物死亡的悲剧。在多只死去海鸟样本的肠子里,发现了各种各样的无法被消化的塑料。白色污染是我国城市特有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,他们从工业而来,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。面对日益严重的白色污染问题,人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。

然而现有的大多数可降解塑料使用寿命短,在一般环境中暴露较短时间后就开始变薄、失重、强度下降,逐渐裂成碎片,造成了使用效果差,更换速度快,成本增加等问题,并且可塑性差,易断裂。



技术实现要素:

为了解决当前技术存在的问题,本发明提供了一种使用寿命长的可降解塑料。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉50-55份、低密度聚乙烯15-18份、聚苯乙烯12-14份、二甲基硅氧烷2-4份、四苯基锡0.5-0.7份、玻璃纤维3-5份、二氧化钛0.4-0.6份、环氧大豆油1-2份、己二酸二辛酯0.1-0.15份、月桂酸单甘油酯0.3-0.5份、聚丙烯酸酯0.1-0.2份、水适量。

作为对上述方案的进一步描述,该塑料制备方法包括以下几个步骤:

(1)将淀粉经过有氧发酵制得乳酸,所得乳酸与二甲基硅氧烷、水混合后加入到反应釜中,预热后添加四苯基锡,在160-180℃下反应5-7小时,冷却后粉碎得到聚乳酸树脂片状物;

(2)将低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纤维、二氧化钛加入到挤出机加料室中加热1-2小时后,加入上述步骤制得的聚乳酸树脂和剩余原料熔融后挤出,出料后冷却切片即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反应前经过干燥处理,干燥温度为90-100℃,干燥时间3-4小时,防止结块造成塑料挤出不均匀,造成开裂等问题。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中加料室温度控制在130-150℃范围,挤出温度为125-135℃。

本发明的有益效果:将淀粉经过微生物有氧发酵生成乳酸,将乳酸与二甲基硅氧烷、四苯基锡加入到反应釜中聚合得到大分子的聚乳酸树脂,再添加其它成分进行混合造粒,添加的催化剂使得反应迅速彻底,使用了无毒无害的塑化剂,添加了玻璃纤维增加了塑料的韧性,防开裂,且具有可降解性,解决了现有可降解塑料寿命短性质差的问题,本发明制备的塑料具有生物可降解性,并且可塑性高,拉伸强度达到90Mpa,还具有抗菌性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉50份、低密度聚乙烯15份、聚苯乙烯12份、二甲基硅氧烷2份、四苯基锡0.5份、玻璃纤维3份、二氧化钛0.4份、环氧大豆油1份、己二酸二辛酯0.1份、月桂酸单甘油酯0.3份、聚丙烯酸酯0.1份。

作为对上述方案的进一步描述,该塑料制备方法包括以下几个步骤:

(1)将淀粉经过有氧发酵制得乳酸,所得乳酸与二甲基硅氧烷、水混合后加入到反应釜中,预热后添加四苯基锡,在160-180℃下反应5小时,冷却后粉碎得到聚乳酸树脂片状物;

(2)将低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纤维、二氧化钛加入到挤出机加料室中加热1小时后,加入上述步骤制得的聚乳酸树脂和剩余原料熔融后挤出,出料后冷却切片即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反应前经过干燥处理,干燥温度为90-100℃,干燥时间3小时,防止结块造成塑料挤出不均匀,造成开裂等问题。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中加料室温度控制在130-150℃范围,挤出温度为125-135℃。

实施例2

一种可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉52份、低密度聚乙烯16份、聚苯乙烯13份、二甲基硅氧烷3份、四苯基锡0.6份、玻璃纤维4份、二氧化钛0.5份、环氧大豆油1.5份、己二酸二辛酯0.13份、月桂酸单甘油酯0.4份、聚丙烯酸酯0.15份、水若干。

作为对上述方案的进一步描述,该塑料制备方法包括以下几个步骤:

(1)将淀粉经过有氧发酵制得乳酸,所得乳酸与二甲基硅氧烷、水混合后加入到反应釜中,预热后添加四苯基锡,在160-180℃下反应6小时,冷却后粉碎得到聚乳酸树脂片状物;

(2)将低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纤维、二氧化钛加入到挤出机加料室中加热1.5小时后,加入上述步骤制得的聚乳酸树脂和剩余原料熔融后挤出,出料后冷却切片即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反应前经过干燥处理,干燥温度为90-100℃,干燥时间3.5小时,防止结块造成塑料挤出不均匀,造成开裂等问题。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中加料室温度控制在130-150℃范围,挤出温度为125-135℃。

实施例3

一种可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉55份、低密度聚乙烯18份、聚苯乙烯14份、二甲基硅氧烷4份、四苯基锡0.7份、玻璃纤维5份、二氧化钛0.6份、环氧大豆油2份、己二酸二辛酯0.15份、月桂酸单甘油酯0.5份、聚丙烯酸酯0.2份、水若干。

作为对上述方案的进一步描述,该塑料制备方法包括以下几个步骤:

(1)将淀粉经过有氧发酵制得乳酸,所得乳酸与二甲基硅氧烷、水混合后加入到反应釜中,预热后添加四苯基锡,在160-180℃下反应7小时,冷却后粉碎得到聚乳酸树脂片状物;

(2)将低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纤维、二氧化钛加入到挤出机加料室中加热2小时后,加入上述步骤制得的聚乳酸树脂和剩余原料熔融后挤出,出料后冷却切片即可。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反应前经过干燥处理,干燥温度为90-100℃,干燥时间4小时,防止结块造成塑料挤出不均匀,造成开裂等问题。

作为对上述方案的进一步描述,步骤(2)中加料室温度控制在130-150℃范围,挤出温度为125-135℃。

对比试验

使用本发明制得的可降解塑料与现有技术制得的可降解塑料(作为对照组)进行一系列对比试验,将试验结果统计如表1所示。

一、热老化实验

分别随机取本发明和对照组的试样各3组,测定其老化前机械性能,然后放入热老化试验箱中,设定老化温度为136℃,老化时间为7*24小时,老化后测定其机械强度,算出抗拉强度变化率和断裂伸长变化率。

二、凝胶实验

分别随机取本发明和对照组的试样各3组,制作成3毫米厚度的样品,测定样品质量后,使用二甲苯溶剂进行蒸馏,蒸馏时间为3天+3小时,蒸馏结束后,将样品取出放入真空干燥箱干燥3小时,再测定样品质量,算出样品前后质量差。

表1 本发明和对照组试验结果比较表

通过试验结果可以发现:本发明的可降解塑料可塑性很强,机械强度受环境变化影响较小,能够长期暴露在较高温度下,本发明的可降解塑料延长了塑料的使用寿命,并且由于其具有各种优良性,使用范围极广,可以安全应用在食品领域,其无毒抗菌环保性将受到人们的欢迎。

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