本发明涉及环保塑料加工领域，尤其涉及一种嗜酸微生物降解塑料母料及其制造方法。
背景技术：
环保塑料是各类可生物降解塑料的简称，目前随着科技的发展，各类可替代传统PE塑料的材料出现，包括PLA，PHAs，PBA，PBS等高分子材料。
但现有技术中的环保塑料降解速度其实都较慢，而且聚合相对困难。强度和耐高温性能较PE塑料袋均有明显下降，部分环保塑料可被微生物分解但由于其本身没有营养物质，微生物难以快速繁殖以加速分解进程，又或被分解后产物虽然成为分子量相对较小的有机物，但化学性质仍极稳定、对环境仍然有害且难以被自然界消化。现有技术中完全没有出现过作为母料(塑料工业中的添加物或助剂)、可被生物降解的环保材料。随着我国工业技术的发展和国家的重视，发达地区的塑料生产和已经不再造成大量白色垃圾污染了，但作为较偏远的西南地区(主要是酸性土为主，较明显的是云南、贵州、四川、陕西等地)仍存在大量造就污染的白色垃圾，为解决这一问题需要一种特别适用于酸性土壤微生物的可生物降解塑料。
因此，市面上急需一种纯净度高、适用性好、易被嗜酸微生物分解、可为嗜酸微生物提供生存能量、分解产物无害的嗜酸微生物降解塑料母料及其制造方法。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种纯净度高、适用性好、易被嗜酸微生物分解、可为嗜酸微生物提供生存能量、分解产物无害的嗜酸微生物降解塑料母料及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种嗜酸微生物降解塑料母料的制造方法，包括以下步骤：
1)生产前准备
①原材料准备：按重量份准备丙烯酸5份-8份、碳酸钠4份-6份、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液120份-150份、氯乙酸8份-10份、甲苯1份-2份、左旋乳酸3份-5份、外消旋乳酸5份-8份、线性聚硅氧烷5份-8份、碳十硼烷1份-2份、氢氧化钠0.05份-0.06份；
②辅助工艺材料准备：准备足量丙酮、足量氮气、按重量份准备SnCl2 0.5份-1份；
③设备及工装准备：设置有分水装置和恒压滴液装置的三通玻璃容器、底加热装置；
2)酸性单体制造
①将1)中步骤①准备的左旋乳酸与外消旋乳酸混合均匀，获得混合乳酸；
②在1)中步骤③准备的三通玻璃容器中，加入1)中步骤①准备的氯乙酸和甲苯，通过底加热装置对三通玻璃容器进行加热，加热温度控制在100℃-105℃，获得初反应液；
③将步骤②获得的初反应液采用40rpm-50rpm的速率进行机械搅拌，在搅拌的同时以0.5份/min的速度在初反应液中滴加步骤①获得的混合乳酸，获得第一反应液；
④在盛装了步骤③获得的第一反应液的三通玻璃容器中通入氮气，至瓶内气压升至0.10MPa，待水份和氯乙酸蒸发完后获得白色结晶体，该白色结晶体为第一聚合物；
⑤将步骤④获得的第一聚合物与1)中步骤①准备的所有丙烯酸、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液25-30份混合搅拌至所有溶质完全溶解，获得第一混合溶液；
⑥将1)中步骤①准备的碳酸钠与剩余溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液混合并搅拌均匀，获得第二混合液；
⑦将第二混合液升温至85℃-90℃并保温，然后将步骤⑤获得的第一混合溶液以1份/min的速度滴加至步骤⑥获得的第二混合液中，获得酸性聚合反应液，滴加完成后继续持续保温，包括滴加时间在内的总保温时间控制在2.5h-3h；
⑧步骤⑦完成后，将酸性聚合反应液冷至室温，然后再升温至65℃-70℃，蒸离(N、N-二甲基甲酰胺)和水份后获得固含物；
⑨将步骤⑧获得的固含物与1)中步骤②准备的丙酮混合并搅拌均匀，滤出析出的固体无机盐后，获得酸性单体丙酮溶液，将该酸性单体丙酮溶液内的丙酮蒸离后即获得所需酸性单体；
3)功能单体制造
①将1)中步骤①准备的线性聚硅氧烷、碳十硼烷和氢氧化钠与30-40份纯净水混合后在580℃-600℃温度、150rpm-180rpm的搅拌速率下进行缩聚反应，反应时间5h-6h，滤除液体后获得有机硅胶体，该有机硅胶体即为所需功能单体；
4)母料制造
①将阶段2)获得的酸性单体和阶段3)获得的功能单体混合均匀，然后加入1)中步骤②准备的SnCl2，采用170℃-180℃、压力50Pa的工艺参数熔融聚合7h-8h，然后将获得的流体熔聚物喷射凝固成粒径0.5mm-0.8mm的母料胶粒，这些母料胶粒即为所需嗜酸微生物降解塑料母料。
采用上述方法制造的嗜酸微生物降解塑料母料，为甲基-乙交酯-乳酸酸性单体与有机硅胶体在SnCl2的催化作用下熔聚而成。
本发明的使用方法为，作为其它单一生物可降解塑料的母料进行添加，能在最终可降解塑料中构建网格状纤维，加强塑料体的强度，被降解时提升降解速率同时为微生物提供营养。
与现技术比较，本发明由于采用了上述方案，具有以下优点：(1)本发明中的酸性单体根本上是由乳酸(左旋乳酸、外消旋乳酸)、羟基乙酸和丙烯酸聚合而来，这些聚合原料物即为最终分解物，均为对自然界无害、易被自然界自然消化、可为微生物提供营养甚至改善土壤营养的成份；功能单体不是采用常规技术的树脂或硬质胶粒(树脂或硬质胶粒在自然界中相对较难被土壤中自然存在的微生物分解，分解周期长达3-5年，沉降速度较慢)，而是以有机硅胶体为纤维，有机硅本身就是生物体新陈代谢必须物质，且易于与含有丙烯酸结构的酸性单体聚合，该单体分解产物为二氧化硅、二氧化碳、水等，同样易被自然界自然消化。(2)本发明的酸性单体与有机硅胶体聚合后，稳定性和强度更高，更适宜于日常使用。(3)作为母料添加的本发明在实际最终成型塑料中是以网格状纤维线条形式存在的，因此当混合有本发明被丢弃在酸性土壤上时，嗜酸微生物将其中易被分解的本发明的母料结构分解完毕，剩余的可降解材料就成了镂空状塑料，与微生物接触面积大增，由于本发明提供的生长营养，微生物大量繁殖，也加速了分解进程，因此，根据使用时采用母料的比例，本发明可不同程度地促进和加快降解过程，使用比例越大对分解沉降促进作用越大(但结构却会由于极性不太一致而降低，因此一般用量在质量分数40％以下)。
具体实施方式
实施例1：
一种嗜酸微生物降解塑料母料，为甲基-乙交酯-乳酸酸性单体与有机硅胶体在SnCl2的催化作用下熔聚而成。
上述嗜酸微生物降解塑料母料的制造方法，包括以下步骤：
1)生产前准备
①原材料准备：按重量份准备丙烯酸5Kg、碳酸钠4Kg、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液120Kg、氯乙酸8Kg、甲苯1Kg、左旋乳酸3Kg、外消旋乳酸5Kg、线性聚硅氧烷8Kg、碳十硼烷2Kg、氢氧化钠0.06Kg；
②辅助工艺材料准备：准备足量丙酮、足量氮气、按重量份准备SnCl2 0.5Kg；
③设备及工装准备：设置有分水装置和恒压滴液装置的三通玻璃容器、底加热装置；
2)酸性单体制造
①将1)中步骤①准备的左旋乳酸与外消旋乳酸混合均匀，获得混合乳酸；
②在1)中步骤③准备的三通玻璃容器中，加入1)中步骤①准备的氯乙酸和甲苯，通过底加热装置对三通玻璃容器进行加热，加热温度控制在100℃，获得初反应液；
③将步骤②获得的初反应液采用40rpm的速率进行机械搅拌，在搅拌的同时以0.5Kg/min的速度在初反应液中滴加步骤①获得的混合乳酸，获得第一反应液；
④在盛装了步骤③获得的第一反应液的三通玻璃容器中通入氮气，至瓶内气压升至0.10MPa，待水份和氯乙酸蒸发完后获得白色结晶体，该白色结晶体为第一聚合物；
⑤将步骤④获得的第一聚合物与1)中步骤①准备的所有丙烯酸、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液25Kg混合搅拌至所有溶质完全溶解，获得第一混合溶液；
⑥将1)中步骤①准备的碳酸钠与剩余溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液混合并搅拌均匀，获得第二混合液；
⑦将第二混合液升温至85℃并保温，然后将步骤⑤获得的第一混合溶液以1Kg/min的速度滴加至步骤⑥获得的第二混合液中，获得酸性聚合反应液，滴加完成后继续持续保温，包括滴加时间在内的总保温时间控制在2.5h；
⑧步骤⑦完成后，将酸性聚合反应液冷至室温，然后再升温至65℃，蒸离(N、N-二甲基甲酰胺)和水份后获得固含物；
⑨将步骤⑧获得的固含物与1)中步骤②准备的丙酮混合并搅拌均匀，滤出析出的固体无机盐后，获得酸性单体丙酮溶液，将该酸性单体丙酮溶液内的丙酮蒸离后即获得所需酸性单体；
3)功能单体制造
①将1)中步骤①准备的线性聚硅氧烷、碳十硼烷和氢氧化钠与30Kg纯净水混合后在580℃温度、150rpm的搅拌速率下进行缩聚反应，反应时间5h，滤除液体后获得有机硅胶体，该有机硅胶体即为所需功能单体；
4)母料制造
①将阶段2)获得的酸性单体和阶段3)获得的功能单体混合均匀，然后加入1)中步骤②准备的SnCl2，采用170℃、压力50Pa的工艺参数熔融聚合7h，然后将获得的流体熔聚物喷射凝固成粒径0.5mm-0.8mm的母料胶粒，这些母料胶粒即为所需嗜酸微生物降解塑料母料。
本实施例的使用方法与性能表现：作为PHA的母料进行添加，添加质量比例为10％，生产成厚3mm，边长100mm的方板进行试验，丢弃在贵州某茶场地表，最终塑料的降解周期由3月-6月(不添加本发明的PHA正常降解周期)降低为1月-1.5月。
实施例2：
整体与实施例1一致，差异之处在于：
上述嗜酸微生物降解塑料母料的制造方法，包括以下步骤：
1)生产前准备
①原材料准备：按重量份准备丙烯酸8Kg、碳酸钠6Kg、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液150Kg、氯乙酸10Kg、甲苯2Kg、左旋乳酸5Kg、外消旋乳酸8Kg、线性聚硅氧烷5Kg、碳十硼烷1Kg、氢氧化钠0.05Kg；
②辅助工艺材料准备：准备足量丙酮、足量氮气、按重量份准备SnCl21Kg；
2)酸性单体制造
②在1)中步骤③准备的三通玻璃容器中，加入1)中步骤①准备的氯乙酸和甲苯，通过底加热装置对三通玻璃容器进行加热，加热温度控制在105℃，获得初反应液；
③将步骤②获得的初反应液采用50rpm的速率进行机械搅拌，在搅拌的同时以0.5Kg/min的速度在初反应液中滴加步骤①获得的混合乳酸，获得第一反应液；
⑤将步骤④获得的第一聚合物与1)中步骤①准备的所有丙烯酸、溶质质量分数10％的(N、N-二甲基甲酰胺)溶液30Kg混合搅拌至所有溶质完全溶解，获得第一混合溶液；
⑦将第二混合液升温至90℃并保温，然后将步骤⑤获得的第一混合溶液以1Kg/min的速度滴加至步骤⑥获得的第二混合液中，获得酸性聚合反应液，滴加完成后继续持续保温，包括滴加时间在内的总保温时间控制在3h；
⑧步骤⑦完成后，将酸性聚合反应液冷至室温，然后再升温至70℃，蒸离(N、N-二甲基甲酰胺)和水份后获得固含物；
3)功能单体制造
①将1)中步骤①准备的线性聚硅氧烷、碳十硼烷和氢氧化钠与40Kg纯净水混合后在600℃温度、180rpm的搅拌速率下进行缩聚反应，反应时间6h，滤除液体后获得有机硅胶体，该有机硅胶体即为所需功能单体；
4)母料制造
①将阶段2)获得的酸性单体和阶段3)获得的功能单体混合均匀，然后加入1)中步骤②准备的SnCl2，采用180℃、压力50Pa的工艺参数熔融聚合8h，然后将获得的流体熔聚物喷射凝固成粒径0.5mm-0.8mm的母料胶粒，这些母料胶粒即为所需嗜酸微生物降解塑料母料。
本实施例的使用方法与性能表现：作为PHA的母料进行添加，添加质量比例为20％，生产成厚3mm，边长100mm的方板进行试验，丢弃在贵州某茶场地表，最终塑料的降解周期由3月-6月(不添加本发明的PHA正常降解周期)降低为25天-35天。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。