本发明属于塑料制作
技术领域：
，具体涉及一种节能环保型塑料及其制备方法。
背景技术：
随着经济的发展和社会的进步，人们的生活逐渐向便捷化、高效化方向发展。塑料制品因其具有质量轻、强度高、抗腐蚀、价格便宜等优点，在人们的生产生活、建筑领域、农业领域中都得到了广泛应用。塑料制品的广泛使用给人们带来极大方便的同时也带来严重的负面影响，大部分废弃的塑料制品在自然界环境中不降解或者降解速度非常缓慢，形成“白色污染”，大量使用后的废弃塑料无法自动降解，长期残留在自然环境中可造成严重的环境污染，不仅影响生态平衡，同时也威胁着人类的健康。因此，开发一种可降解环保塑料是解决白色污染的理想途径，符合可持续发展和低碳生活的战略。可降解塑料在废弃后能在自然条件光和微生物的作用下自动完全分解，被切断而变成小分子，分解成co2和h2o，最终消失于自然界中，对环境的污染很小。现有技术中的可降解环保塑料制品中，为了节省成本和提高可降解性能，往往加入一定比例的可生物降解树脂如聚乳酸、淀粉、脂肪类醇共混改性，同时添加大量的添加剂如润滑剂、加工助剂、二氧化钛等，这些成分的加入能起到稳定内部结构、加强力学性能的作用，但是它们与塑料主体成分之间存在相容性和分散性问题，长时间使用会出现外渗的现象，严重影响了塑料制品的性能及其使用周期，且无机成分仍然会污染环境，另一方面，通过添加可生物降解树脂共混改性改善塑料制品的可降解能力程度有限，达到完全降解所需时间较长，还存在进一步改善空间。公开号为cn103351571a，公开了一种易降解环保塑料的制备方法，该方法包括下列步骤：称取abs于90℃下干燥4小时，然后和淀粉、聚乙烯、界面偶联剂、增韧剂和分散润滑剂，于高速搅拌机中以1100转/分钟搅拌5分钟，待均匀后放出；把混合均匀的物料加入长径比(l/d)为40的双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度：一区温度180℃，二区温度为185℃，三区温度为195℃，四区温度为210℃，五区温度为215℃，六区温度为225℃，七区温度为235℃，八区温度为240℃，主机转速为320转/min；经过挤出后冷却牵条、风干切粒，即制备本发明所述的易降解环保改性塑料。公开号为cn105419144a，公开了一种环保阻燃聚氯乙烯塑料。以上两种现有技术，虽然之辈的塑料具有一定的环保效果，但是环保效果不佳，并且环保效果不持久，制备方法也较为复杂，因此并不适合工业化大规模生产使用。综上所述，因此需要一种更好的塑料，来改善现有技术的不足。技术实现要素：本发明的目的是提供一种节能环保型塑料及其制备方法，本发明制备而成的环保塑料克服了现有传统塑料不可以自动降解或者降解缓慢，污染环境的问题，同时克服了添加较多添加剂带来的分散性、相容性差、带来环境污染、加工流动性能差的问题，与现有技术中的可降解塑料相比，本发明公开的环保塑料可自然降解能力更强，力学综合性能更加优异，使用周期更长，并且其强度高、环保无害、可回收利用，具有较好的应用前景。本发明提供了如下的技术方案：一种节能环保型塑料，包括以下重量份的原料：植物秸秆8-13份、稻壳10-15份、树叶12-18份、果壳15-19份、高岭土10-14份、聚丙烯11-14份、高密度聚乙烯12-16份、聚合单体8-13份、高沸点溶剂9-13份、引发剂4-9份、固化剂7-10份、增韧剂5-8份、消泡剂3-7份、表面活性剂4-8份和水10-14份。优选的，所述塑料包括以下重量份的原料：植物秸秆8-12份、稻壳10-13份、树叶14-18份、果壳15-17份、高岭土12-14份、聚丙烯12-14份、高密度聚乙烯14-16份、聚合单体11-13份、高沸点溶剂9-12份、引发剂5-9份、固化剂7-9份、增韧剂5-7份、消泡剂4-7份、表面活性剂4-6份和水10-12份。优选的，所述塑料包括以下重量份的原料：植物秸秆11份、稻壳12份、树叶16份、果壳16份、高岭土13份、聚丙烯13份、高密度聚乙烯15份、聚合单体12份、高沸点溶剂112份、引发剂8份、固化剂8份、增韧剂6份、消泡剂5份、表面活性剂5份和水11份。一种节能环保型塑料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物秸秆、稻壳、树叶、果壳和高岭土混合后，导入粉碎机中粉碎至过300-500目筛，再置于60-70℃下干燥8-10min，得到材料一；b、向材料一中兑水，混合均匀后，导入搅拌机中，在130-135℃下，加热并搅拌反应0.6-0.8h，冷却至常温后，过滤，得到滤渣；c、将聚丙烯、高密度聚乙烯导入反应釜中，在惰性气体氛围下，密封加热反应1.2-1.5h，温度为155-158℃，反应结束后，再加入聚合单体、高沸点溶剂，在60-65℃下搅拌反应20-24min，得到材料二；d、将滤渣、材料二和表面活性剂混合，搅拌均匀，活化处理30-35min，再与引发剂、固化剂、增韧剂和消泡剂混合，投入注塑机中注塑成型，即可得到成品。优选的，所述步骤c的聚合单体的制备方法为：将全氨基-β-环糊精溶于二甲亚砜中，然后加入4-乙烯基苄氯，在50-53℃下搅拌反应2.1-2.2h，然后倒入丙酮中析出沉淀，过滤并用乙醚洗涤3-5次，再减压抽出溶剂，即可得到聚合单体。优选的，所述步骤c的高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:1混合而成。优选的，所述步骤d的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、过氧化羟基异丙苯和1-苯基环戊烷羧酸按质量比3:2:4:2混合而成。优选的，所述步骤d的引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。优选的，所述步骤d的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯腈按质量比3:1:3:2混合而成。优选的，所述步骤d的消泡剂为高碳醇、苯乙酸月桂醇酯和二甲基硅油按质量比1:1:5混合而成。本发明的有益效果是：本发明制备而成的环保塑料克服了现有传统塑料不可以自动降解或者降解缓慢，污染环境的问题，同时克服了添加较多添加剂带来的分散性、相容性差、带来环境污染、加工流动性能差的问题，与现有技术中的可降解塑料相比，本发明公开的环保塑料可自然降解能力更强，力学综合性能更加优异，使用周期更长，并且其强度高、环保无害、可回收利用，具有较好的应用前景。本发明中的原料主要为天然植物原料，易降解、来源广泛，且价格低廉、成本低、制备方法简单易行，对设备要求不高，适合工业化大规模生产。本发明中的聚合单体的制备方法，原料中全氨基-β-环糊精结构的引入，其功能活性基团氨基与聚合物分子链通过化学键链接，起到交联剂的作用，形成三维网状结构，提高了塑料的机械力学综合性能，再次，全氨基-β-环糊精结构由于其内部存在空腔，且带有氨基，能有利于提高塑料的阻燃性。本发明中的高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮的配比，在该比例下，其协同作用下的溶解度更高，并且其有利于提高制备的安全性，减少溶剂的挥发。本发明中的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、过氧化羟基异丙苯和1-苯基环戊烷羧酸的配比，在该比例下，有利于提高高分子材料的的表面活性，有利于克服分散性差、相容性差、加工流动性能差的问题。本发明中的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯腈的配比，起到增强作用，有利于提高了成品塑料的力学性能和耐磨性，提高塑料阻燃性和可生物降解性。具体实施方式实施例1一种节能环保型塑料，包括以下重量份的原料：植物秸秆8份、稻壳10份、树叶18份、果壳19份、高岭土14份、聚丙烯14份、高密度聚乙烯16份、聚合单体13份、高沸点溶剂13份、引发剂9份、固化剂7份、增韧剂5份、消泡剂7份、表面活性剂4份和水14份。一种节能环保型塑料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物秸秆、稻壳、树叶、果壳和高岭土混合后，导入粉碎机中粉碎至过500目筛，再置于70℃下干燥10min，得到材料一；b、向材料一中兑水，混合均匀后，导入搅拌机中，在130℃下，加热并搅拌反应0.6h，冷却至常温后，过滤，得到滤渣；c、将聚丙烯、高密度聚乙烯导入反应釜中，在惰性气体氛围下，密封加热反应1.2h，温度为155℃，反应结束后，再加入聚合单体、高沸点溶剂，在65℃下搅拌反应24min，得到材料二；d、将滤渣、材料二和表面活性剂混合，搅拌均匀，活化处理35min，再与引发剂、固化剂、增韧剂和消泡剂混合，投入注塑机中注塑成型，即可得到成品。步骤c的聚合单体的制备方法为：将全氨基-β-环糊精溶于二甲亚砜中，然后加入4-乙烯基苄氯，在53℃下搅拌反应2.2h，然后倒入丙酮中析出沉淀，过滤并用乙醚洗涤5次，再减压抽出溶剂，即可得到聚合单体。步骤c的高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:1混合而成。步骤d的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、过氧化羟基异丙苯和1-苯基环戊烷羧酸按质量比3:2:4:2混合而成。步骤d的引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。步骤d的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯腈按质量比3:1:3:2混合而成。步骤d的消泡剂为高碳醇、苯乙酸月桂醇酯和二甲基硅油按质量比1:1:5混合而成。实施例2一种节能环保型塑料，包括以下重量份的原料：植物秸秆8份、稻壳13份、树叶18份、果壳17份、高岭土12份、聚丙烯12-14份、高密度聚乙烯16份、聚合单体13份、高沸点溶剂9份、引发剂9份、固化剂9份、增韧剂7份、消泡剂7份、表面活性剂6份和水10份。一种节能环保型塑料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物秸秆、稻壳、树叶、果壳和高岭土混合后，导入粉碎机中粉碎至过300目筛，再置于60℃下干燥8min，得到材料一；b、向材料一中兑水，混合均匀后，导入搅拌机中，在130℃下，加热并搅拌反应0.8h，冷却至常温后，过滤，得到滤渣；c、将聚丙烯、高密度聚乙烯导入反应釜中，在惰性气体氛围下，密封加热反应1.5h，温度为155℃，反应结束后，再加入聚合单体、高沸点溶剂，在60℃下搅拌反应24min，得到材料二；d、将滤渣、材料二和表面活性剂混合，搅拌均匀，活化处理35min，再与引发剂、固化剂、增韧剂和消泡剂混合，投入注塑机中注塑成型，即可得到成品。步骤c的聚合单体的制备方法为：将全氨基-β-环糊精溶于二甲亚砜中，然后加入4-乙烯基苄氯，在50℃下搅拌反应2.2h，然后倒入丙酮中析出沉淀，过滤并用乙醚洗涤3次，再减压抽出溶剂，即可得到聚合单体。步骤c的高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:1混合而成。步骤d的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、过氧化羟基异丙苯和1-苯基环戊烷羧酸按质量比3:2:4:2混合而成。步骤d的引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。步骤d的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯腈按质量比3:1:3:2混合而成。步骤d的消泡剂为高碳醇、苯乙酸月桂醇酯和二甲基硅油按质量比1:1:5混合而成。实施例3一种节能环保型塑料，包括以下重量份的原料：植物秸秆11份、稻壳12份、树叶16份、果壳16份、高岭土13份、聚丙烯13份、高密度聚乙烯15份、聚合单体12份、高沸点溶剂112份、引发剂8份、固化剂8份、增韧剂6份、消泡剂5份、表面活性剂5份和水11份。一种节能环保型塑料的制备方法，包括以下制备步骤：a、将植物秸秆、稻壳、树叶、果壳和高岭土混合后，导入粉碎机中粉碎至过500目筛，再置于70℃下干燥8min，得到材料一；b、向材料一中兑水，混合均匀后，导入搅拌机中，在135℃下，加热并搅拌反应0.6h，冷却至常温后，过滤，得到滤渣；c、将聚丙烯、高密度聚乙烯导入反应釜中，在惰性气体氛围下，密封加热反应1.2h，温度为158℃，反应结束后，再加入聚合单体、高沸点溶剂，在65℃下搅拌反应20min，得到材料二；d、将滤渣、材料二和表面活性剂混合，搅拌均匀，活化处理30-35min，再与引发剂、固化剂、增韧剂和消泡剂混合，投入注塑机中注塑成型，即可得到成品。步骤c的聚合单体的制备方法为：将全氨基-β-环糊精溶于二甲亚砜中，然后加入4-乙烯基苄氯，在50℃下搅拌反应2.2h，然后倒入丙酮中析出沉淀，过滤并用乙醚洗涤5次，再减压抽出溶剂，即可得到聚合单体。步骤c的高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:1混合而成。步骤d的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、过氧化羟基异丙苯和1-苯基环戊烷羧酸按质量比3:2:4:2混合而成。步骤d的引发剂为偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成。步骤d的增韧剂为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和丙烯腈按质量比3:1:3:2混合而成。步骤d的消泡剂为高碳醇、苯乙酸月桂醇酯和二甲基硅油按质量比1:1:5混合而成。对比例1采用现有技术中的普通环保塑料进行检测对比。检测以上实施例和对比例制备的成品，得到以下检测数据：表一：检测项目检测标准实施例1实施例2实施例3对比例1拉伸强度（mpa）gb104022.423.123.316.9断裂伸长率（%）gb1040135134138118缺口冲击强度（j/m）gb1040-7912.312.412.810.2阻燃性ul-94v0v0v0v0失重率（土壤中6个月/%）/26.925.831.315.8由表一所得的实验数据，可以得出，本发明的制备方法制备的成品的各项性能显著优异于现有技术中的普通产品，并且在本发明的实施例3中优选的制备方案，其得到的成品性能最为优异。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12