生物降解塑料母料及其制备方法与流程

文档序号:15715311发布日期:2018-10-19 21:59阅读:673来源:国知局
本发明涉及一种生物降解塑料母料及其制备方法。
背景技术
:塑料自问世以来已有一百多年的发展历史,其具有高强度、轻质量、耐腐蚀等优越性能,所以塑料制品在很多场合已成为金属、水泥、陶瓷、木材等的替代品。近年来各种各样的合成高分子塑料制品给我们的生活带来了许多方便,但是随着塑料产量的迅速增长,按体积计算塑料制品已经跃居世界首位,废弃的塑料,即白色污染给环境带来了极大的危害;同时,用于合成高分子材料的石油资源正面临着日益枯竭的威胁。为了控制“白色污染”对环境造成的危害,许多国家投入了大量的人力和物力致力于“白色污染”的焚烧处理、填埋和回收再利用,但是焚烧废弃塑料会产生有害气体,这些有害气体会造成二次污染;填埋废弃塑料不但会影响土壤的透气性,还会阻碍水分流动和作物根系的生长发育,并且降解速度极慢;回收再利用只适合那些价格较高、产量少的特殊塑料。因此,治理“白色污染”是一项庞大的工程,对于难以回收、数量大、分布广的塑料制品采用可降解塑料来制造,使其在自然环境中容易被消化,是消除“白色污染”的重要措施,开发可降解塑料已成为高分子工业领域的研究热点之一。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种具有良好机械性能和降解性能的生物降解塑料母料及其制备方法。本发明的目的通过如下技术方案实现:一种生物降解塑料母料,它包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉55-60份、聚碳酸亚丙酯25-30份、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5-6份、硬脂酸镁5-7份、环氧大豆油3-5份、甘油2-5份、六亚甲基二异氰酸酯5-8份、2-苯基-2-噁唑啉1-2份、润滑剂1-3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3-5份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2-3份、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺3-5份、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯1-3份、硬脂酸铈2-5份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.2-0.3份、氯化钾5-7份、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯5-8份。所述的生物降解塑料母料的制备方法,它包括以下工艺步骤:(1)将淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为2-5μm的微细化淀粉;(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯、以及2-苯基-2-噁唑啉混合作用后,得辅料混合物a;(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾进行搅拌混合,得辅料混合物b;(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、润滑剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)以及聚碳酸亚丙酯进行搅拌混合,得初混物;(5)将步骤(4)所得的初混物、步骤(3)所得的辅料混合物b以及月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯进行搅拌混合,得共混物;(6)将步骤(5)所得的共混物移入双螺杆挤出机中,进行挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料。较之现有技术而言,本发明的优点在于:1.本发明制得的辅料混合物a与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物共同作用能够大大改善淀粉与聚碳酸亚丙酯的相容性,加之本发明将淀粉与硬脂酸镁混合后进行微细化得微细化淀粉,该微细化淀粉在其它原料中具有极好的分散性和溶解度,微细化淀粉与辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚碳酸亚丙酯、辅料混合物b以及月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯相互作用制得的母料具有良好的力学性能。2.本发明制得的辅料混合物b能够使本发明的母料具有良好的可生物降解性能。利用本发明所述母料制成的制品在使用废弃后,能在短时间内被微生物分泌的酶迅速降解,从而真正实现消除“白色污染”。3.该母料的主要原料为淀粉,而淀粉价格低廉,是该母料的合成成本低;又因为淀粉是速生、可再生资源,资源丰富,所以制备该母料具有显著的经济效益和生态效益。具体实施方式下面结合实施例对本
发明内容进行详细说明:一种生物降解塑料母料,它包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉55-60份、聚碳酸亚丙酯25-30份、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5-6份、硬脂酸镁5-7份、环氧大豆油3-5份、甘油2-5份、六亚甲基二异氰酸酯5-8份、2-苯基-2-噁唑啉1-2份、润滑剂1-3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3-5份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2-3份、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺3-5份、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯1-3份、硬脂酸铈2-5份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.2-0.3份、氯化钾5-7份、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯5-8份。其中,所述淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上的混合物,优选为木薯淀粉。所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种以上的混合物,优选为乙撑双硬脂酰胺。所述的生物降解塑料,它优选包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉58份、聚碳酸亚丙酯27份、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5.5份、硬脂酸镁6份、环氧大豆油4份、甘油3份、六亚甲基二异氰酸酯6份、2-苯基-2-噁唑啉1.5份、润滑剂2份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2.5份、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺4份、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯2份、硬脂酸铈4份、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.25份、氯化钾6份、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯6份。所述的生物降解塑料母料的制备方法,它包括以下工艺步骤:(1)将淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为2-5μm的微细化淀粉;(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯、以及2-苯基-2-噁唑啉混合作用后,得辅料混合物a;(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾进行搅拌混合,得辅料混合物b;(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、润滑剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯进行搅拌混合,得初混物;(5)将步骤(4)所得的初混物、步骤(3)所得的辅料混合物b以及月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯进行搅拌混合,得共混物;(6)将步骤(5)所得的共混物移入双螺杆挤出机中,进行挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,步骤(1)的具体操作方法为:a.将淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:2-3的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1-1.2的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质为直径在10-12mm范围内陶瓷球或玛瑙球;b.将球磨罐置于转速为250-300rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨90-100h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔15-20h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:20-25;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在50-60℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉;该微细化淀粉与最初的淀粉相比,其淀粉的分子链和分子量分布发生了变化,部分长链和支链结构断裂,淀粉中链淀粉含量增加,大分子数量减少,小分子数量增加,使得该微细化淀粉能够更好的分散于其它组分中,增大了其与聚碳酸亚丙酯的相容性;步骤(2)的具体操作方法为:将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至50~80℃、转速为80~90r/min的高速混合机中,搅拌混合5~8min;之后将高速混合机加热温度调整100~120℃,转速控制为160~180r/min,在此条件下混合45~60min,冷却得辅料混合物a;步骤(3)的具体操作方法为:将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至30~50℃、转速为80~90r/min的高速混合机中,避光搅拌混合20~25min;之后将高速混合机加热温度调整100~120℃,转速控制为160~180r/min,在此条件下避光混合10~15min,冷却得辅料混合物b。步骤(4)的具体操作方法为:将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为150~180℃、转速为300-500r/min下搅拌20~30min,之后加入润滑剂,在相同温度下继续搅拌混合5~8min,冷却得初混物。辅料混合物a与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物相互作用,能够增加聚碳酸亚丙酯与微细化淀粉的相容性,让制得的母料具有更好的力学性能,能够满足不同制品的需求。步骤(5)的具体操作方法为:将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为80~100℃、转速为300-500r/min下搅拌15~20min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为120~150℃,在此温度下搅拌混合20~30min,冷却得共混物。辅料混合物b与月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯相互作用能够赋予该母料极好的生物降解性能,有效的解决了白色污染的问题。步骤(6)的具体操作方法为:将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温30-35min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为300-500rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:下面结合实施例1-实施例6对本发明作更细致的说明:实施例1:一种生物降解塑料母料,它包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉55份、聚碳酸亚丙酯25kg、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5kg、硬脂酸镁5kg、环氧大豆油3kg、甘油2kg、六亚甲基二异氰酸酯5kg、2-苯基-2-噁唑啉1kg、润滑剂1kg、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2kg、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺3kg、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯1kg、硬脂酸铈2kg、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.2kg、氯化钾5kg、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯5kg。其中,所述淀粉为木薯淀粉;所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。所述的生物降解塑料母料的制备方法,它包括以下工艺步骤:(1)将淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为3μm的微细化淀粉,其具体操作方法为:a.将木薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:2的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质选择直径为10mm陶瓷球;b.将球磨罐置于转速为250rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨90h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔15h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:20;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在50℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉。(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至50℃、转速为80r/min的高速混合机中,搅拌混合5min;之后将高速混合机加热温度调整100℃,转速控制为160r/min,在此条件下混合45min,冷却得辅料混合物a。(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至30℃、转速为80r/min的高速混合机中,避光搅拌混合20min;之后将高速混合机加热温度调整100℃,转速控制为160r/min,在此条件下避光混合10min,冷却得辅料混合物b。(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为150℃、转速为300r/min下搅拌20min,之后加入乙撑双硬脂酰胺,在相同温度下继续搅拌混合5min,冷却得初混物。(5)将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为80℃、转速为300r/min下搅拌15min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为120℃,在此温度下搅拌混合20min,冷却得共混物。(6)将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温30min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为300rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:实施例2:一种生物降解塑料母料,它包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉60kg、聚碳酸亚丙酯30kg、聚羟基丁酸戊酸共聚酯6kg、硬脂酸镁7kg、环氧大豆油5kg、甘油5kg、六亚甲基二异氰酸酯8kg、2-苯基-2-噁唑啉2kg、润滑剂3kg、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶3kg、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺5kg、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯3kg、硬脂酸铈5kg、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.3kg、氯化钾7kg、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯8份。其中,所述淀粉为玉米淀粉;所述润滑剂为油酰胺。所述的生物降解塑料母料的制备方法,它包括以下工艺步骤:(1)将玉米淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为5μm的微细化淀粉;其具体操作方法为:a.将玉米淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:3的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1.2的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质选择直径为11mm玛瑙球;b.将球磨罐置于转速为300rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨100h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔20h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:25;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在60℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉。(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至80℃、转速为90r/min的高速混合机中,搅拌混合8min;之后将高速混合机加热温度调整120℃,转速控制为180r/min,在此条件下混合60min,冷却得辅料混合物a。(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至50℃、转速为90r/min的高速混合机中,避光搅拌混合25min;之后将高速混合机加热温度调整120℃,转速控制为180r/min,在此条件下避光混合15min,冷却得辅料混合物b。(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为180℃、转速为500r/min下搅拌30min,之后加入油酰胺,在相同温度下继续搅拌混合8min,冷却得初混物。(5)将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为100℃、转速为500r/min下搅拌20min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为150℃,在此温度下搅拌混合30min,冷却得共混物。(6)将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温35min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为500rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:实施例3:一种生物降解塑料母料,它包括按重量份数比计算的如下原料:淀粉58kg、聚碳酸亚丙酯27kg、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5.5kg、硬脂酸镁6kg、环氧大豆油4kg、甘油3kg、六亚甲基二异氰酸酯6kg、2-苯基-2-噁唑啉1.5kg、润滑剂2kg、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2.5kg、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺4kg、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯2kg、硬脂酸铈4kg、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.25kg、氯化钾6kg、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯6kg。其中,所述淀粉为木薯淀粉。所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。所述的生物降解塑料母料的制备方法,其特征在于:它包括以下工艺步骤:(1)将木薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为2μm的微细化淀粉;其具体操作方法为:a.将木薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:2.5的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质选择直径为12mm陶瓷球;b.将球磨罐置于转速为280rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨100h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔20h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:20;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在55℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉。(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至60℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下混合50min,冷却得辅料混合物a。(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,避光搅拌混合22min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下避光混合12min,冷却得辅料混合物b。(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为160℃、转速为400r/min下搅拌25min,之后加入乙撑双硬脂酰胺,在相同温度下继续搅拌混合6min,冷却得初混物。(5)将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为95℃、转速为350r/min下搅拌18min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为140℃,在此温度下搅拌混合25min,冷却得共混物。(6)将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温33min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为400rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:实施例4:一种生物降解塑料母料,它包括按重量kg数比计算的如下原料:淀粉58kg、聚碳酸亚丙酯27kg、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5.5kg、硬脂酸镁6kg、环氧大豆油4kg、甘油3kg、六亚甲基二异氰酸酯6kg、2-苯基-2-噁唑啉1.5kg、润滑剂2kg、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2.5kg、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺4kg、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯2kg、硬脂酸铈4kg、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.25kg、氯化钾6kg、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯6kg。其中,所述淀粉为马铃薯淀粉。所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。所述的生物降解塑料母料的制备方法,其特征在于:它包括以下工艺步骤:(1)将马铃薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为2μm的微细化淀粉;其具体操作方法为:a.将马铃薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:2.5的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质选择直径为12mm陶瓷球;b.将球磨罐置于转速为280rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨100h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔20h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:20;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在55℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉。(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至60℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下混合50min,冷却得辅料混合物a。(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,避光搅拌混合22min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下避光混合12min,冷却得辅料混合物b。(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为160℃、转速为400r/min下搅拌25min,之后加入乙撑双硬脂酰胺,在相同温度下继续搅拌混合6min,冷却得初混物。(5)将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为95℃、转速为350r/min下搅拌18min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为140℃,在此温度下搅拌混合25min,冷却得共混物。(6)将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温33min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为400rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:实施例5:一种生物降解塑料母料,它包括按重量kg数比计算的如下原料:淀粉58kg、聚碳酸亚丙酯27kg、聚羟基丁酸戊酸共聚酯5.5kg、硬脂酸镁6kg、环氧大豆油4kg、甘油3kg、六亚甲基二异氰酸酯6kg、2-苯基-2-噁唑啉1.5kg、润滑剂2kg、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶2.5kg、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺4kg、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯2kg、硬脂酸铈4kg、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.25kg、氯化钾6kg、月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯6kg。其中,所述淀粉为木薯淀粉。所述润滑剂为硬脂酸。所述的生物降解塑料母料的制备方法,其特征在于:它包括以下工艺步骤:(1)将木薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀并干燥后,磨制成淀粉颗粒粒径为2μm的微细化淀粉;其具体操作方法为:a.将木薯淀粉与硬脂酸镁混合均匀后,干燥至含水量小于10%,得淀粉混合物;按淀粉混合物与球磨介质的体积比为1:2.5的比例,量取球磨介质,然后将淀粉混合物与球磨介质倒入球磨罐中;之后,按淀粉混合物与无水乙醇的体积比为1:1的比例,量取无水乙醇并倒入球磨罐中,密封好球磨罐;其中,所述球磨介质选择直径为12mm陶瓷球;b.将球磨罐置于转速为280rpm的球磨机架上进行球磨,待球磨100h后,停止球磨,得淀粉乳;其中,在球磨过程中,每间隔20h停机观察一次,并补加无水乙醇,补加的无水乙醇与球磨罐中球磨前加入的无水乙醇的体积比为1:20;c.停止球磨,将所得的淀粉乳取出并置于容器中,真空吸虑脱去无水乙醇并将无水乙醇进行回收后,得淀粉湿产物;d.将步骤c所得的淀粉湿产物在55℃下干燥,之后进行研磨,过200目筛,得微细化淀粉。(2)将聚羟基丁酸戊酸共聚酯、环氧大豆油、甘油、六亚甲基二异氰酸酯以及2-苯基-2-噁唑啉放入预热至60℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下混合50min,冷却得辅料混合物a。(3)将1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶、n,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、硬脂酸铈、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦以及氯化钾放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,避光搅拌混合22min;之后将高速混合机加热温度调整110℃,转速控制为170r/min,在此条件下避光混合12min,冷却得辅料混合物b。(4)将步骤(1)所得的微细化淀粉、步骤(2)所得的辅料混合物a、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及聚碳酸亚丙酯加入高速混合机中,在温度为160℃、转速为400r/min下搅拌25min,之后加入硬脂酸,在相同温度下继续搅拌混合6min,冷却得初混物。(5)将步骤(4)所得的初混物以及步骤(3)所得的辅料混合物b加入高速混合机中,在温度为95℃、转速为350r/min下搅拌18min,之后加入月桂酸二乙醇酰胺硼酸酯,并将高速混合机加热温度调整为140℃,在此温度下搅拌混合25min,冷却得共混物。(6)将步骤(5)所得的共混物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中,设置好双螺杆挤出机的工艺温度,待温度达到要求的工艺温度后,恒温33min,开启双螺杆挤出机,控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000pa、主机螺杆转速为400rpm,挤出造粒,之后冷却,即得所述生物降解塑料母料;其中,双螺杆挤出机的工艺温度如下表:实施例6:将实施例1~5制备的生物降解塑料母料按照gb1040-79进行断裂伸长率和拉伸强度的测试,测试结果见表1;采用iso14855的检测方法测定实施例1~5制备的生生物降解塑料母料的降解度,测试结果见表1。生物降解率采用iso14855的检测方法测定:测定塑料材料在可控堆肥条件下的需氧生物降解性能及结构崩坏性能的实验方法-分析co2产生量的方法。iso14855中规定:用能完全生物降解的纤维素作为测试塑料材料降解率的参比材料,其测试实验85天后,参比材料的生物降解率大于80%,即为完全降解。现有淀粉型生物降解塑料材料的降解率较低,国家行业标准qb/t2461-1999(包装用降解聚乙烯膜)规定降解率不小于20%,环境标志产品技术要求hjbi12-2000(包装制品)规定降解率不小于15%。故从以上表格中的数据可以看出,本发明的塑料母料是可以完全降解的。表1实施例12345断裂伸长率(%)560555579576573拉伸强度(mpa)1516201518生物降解率(%)92.191.395.393.393.2当前第1页12
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