本发明涉及塑料加工技术领域，具体涉及一种环保可降解塑料及其制备方法。
背景技术：
塑料由于质轻，化学性稳定，不会锈蚀，耐冲击性好等优良特性以取代大部分基础材料，成为人们生活常用的原料，但是由于塑料作为高分子材料不易降解，对环境造成极大地危害。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。
可降解的塑料一般分为四大类：光降解塑料、生物降解塑料、光/生物降解塑料、水降解塑料；其中光降解塑料是在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑料逐渐分解。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而无法控制降解时间；生物降解塑料是在微生物的作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料，但是工艺较为复杂；光/生物降解塑料兼具光降解塑料和生物降解塑料的优点，但是成本较高；水降解塑料主要用于医疗行业，便于消毒和销毁，使用限定较大。所以一款既能有效降解，并且成本低、工艺简单的可间接塑料是现在研究的重点。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种环保可降解塑料及其制备方法，采用多种生物可降解成分组合，制备淀粉共混性塑料，使所得产品能有效完全降解，并且产品制作工艺简单、生产方便、成本低，适合推广生产。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种环保可降解塑料，所述环保可降解塑料由以下重量份的原料制成：聚丙交酯40-50份、聚丁二酸丁二醇酯12-14份、聚氯乙烯4-8份、植物纤维4-10份、接枝淀粉30-40份、氧化钙1-3份、寡聚糖1-3份、纳米二氧化硅1-1.6份、聚氯化铝1-2份、铋酸钠0.6-1.6份、分散剂0.4-0.8份、交联剂0.2-0.5份、增塑剂1-1.2份。
所述环保可降解塑料由以下重量份的原料制成：聚丙交酯45份、聚丁二酸丁二醇酯13份、聚氯乙烯6份、植物纤维7份、接枝淀粉35份、氧化钙2份、寡聚糖2份、纳米二氧化硅1.3份、聚氯化铝1.5份、铋酸钠1.2份、分散剂0.6份、交联剂0.3份、增塑剂1.1份。
优选的，所述分散剂为硬脂酸钡、聚乙烯蜡和聚乙二醇质量比2∶1∶1的混合物。
优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢二异丙苯中的任意一种。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二仲辛酯、邻苯二甲酸二环己酯中的任意一种。
所述环保可降解塑料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚氯乙烯混合后高温高压搅拌混合后，得混合基料备用；
(2)将植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合研磨后加入去离子水进行高速搅拌，再加入寡聚糖后置于超声震荡仪中进行震荡均质，得混合浆料备用；
(3)将上述混合基料加入分散剂、纳米二氧化硅、聚氯化铝、铋酸钠混合升温搅拌后加入步骤(2)中的混合浆料与交联剂和增塑剂，继续搅拌完全后得底料备用；
(4)将上述底料采用双螺旋挤出机中进行挤出，得到可降解塑料母粒，再将母粒置于注塑机中，采用高温保压注塑得到本发明环保可降解塑料。
优选的，所述步骤(1)中高温高压搅拌混合的压强为25-30mpa，温度为80-100℃，搅拌时间为40-50min。
优选的，所述步骤(2)中加入去离子水的质量为植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合的4-5倍，且以频率为40khz、功率密度为0.8w/cm2条件下超声均质5-8min。
优选的，所述步骤(3)中升温搅拌的温度为80-100℃，搅拌时间为15-20min，继续搅拌完全时间为30-35min。
优选的，所述步骤(4)中高温保压注塑的温度为120-130℃，压强为60mpa，注射速度为40cm3/s。
本发明提供一种环保可降解塑料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
(1)本发明采用聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚氯乙烯混合作为基料，与接枝淀粉混合制备本发明塑料，能在有效保证产品降解的同时提升产品的力学效应和耐高温性能。
(2)本发明添加有铋酸钠、聚氯化铝等物质，能有效提升产品的降解效率，并且降解时不产生污染成分，安全环保。
(3)本发明塑料在制备过程中工艺简单，且采用成分安全环保，降低生产成本，提升经济效益，符合市场经济规律。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种环保可降解塑料，所述环保可降解塑料由以下重量份的原料制成：聚丙交酯40份、聚丁二酸丁二醇酯12份、聚氯乙烯4份、植物纤维4份、接枝淀粉30份、氧化钙1份、寡聚糖1份、纳米二氧化硅1份、聚氯化铝1份、铋酸钠0.6份、分散剂0.4份、交联剂0.2份、增塑剂1份。
其中，所述分散剂为硬脂酸钡、聚乙烯蜡和聚乙二醇质量比2∶1∶1的混合物；所述交联剂为过氧化苯甲酰；所述增塑剂为邻苯二甲酸二环己酯。
所述环保可降解塑料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚氯乙烯混合后高温高压搅拌混合后，得混合基料备用；
(2)将植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合研磨后加入去离子水进行高速搅拌，再加入寡聚糖后置于超声震荡仪中进行震荡均质，得混合浆料备用；
(3)将上述混合基料加入分散剂、纳米二氧化硅、聚氯化铝、铋酸钠混合升温搅拌后加入步骤(2)中的混合浆料与交联剂和增塑剂，继续搅拌完全后得底料备用；
(4)将上述底料采用双螺旋挤出机中进行挤出，得到可降解塑料母粒，再将母粒置于注塑机中，采用高温保压注塑得到本发明环保可降解塑料。
所述步骤(1)中高温高压搅拌混合的压强为25-30mpa，温度为80-100℃，搅拌时间为40-50min；所述步骤(2)中加入去离子水的质量为植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合的4-5倍，以频率为40khz、功率密度为0.8w/cm2条件下超声均质5-8min；所述步骤(3)中升温搅拌的温度为80-100℃，搅拌时间为15-20min，继续搅拌完全时间为30-35min；所述步骤(4)中高温保压注塑的温度为120-130℃，压强为60mpa，注射速度为40cm3/s。
实施例2：
一种环保可降解塑料，所述环保可降解塑料由以下重量份的原料制成：聚丙交酯50份、聚丁二酸丁二醇酯14份、聚氯乙烯8份、植物纤维10份、接枝淀粉40份、氧化钙3份、寡聚糖3份、纳米二氧化硅1.6份、聚氯化铝2份、铋酸钠1.6份、分散剂0.8份、交联剂0.5份、增塑剂1.2份。
其中，所述分散剂为硬脂酸钡、聚乙烯蜡和聚乙二醇质量比2∶1∶1的混合物；所述交联剂为过氧化二异丙苯；所述增塑剂为邻苯二甲酸丁苄酯。
所述环保可降解塑料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚氯乙烯混合后高温高压搅拌混合后，得混合基料备用；
(2)将植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合研磨后加入去离子水进行高速搅拌，再加入寡聚糖后置于超声震荡仪中进行震荡均质，得混合浆料备用；
(3)将上述混合基料加入分散剂、纳米二氧化硅、聚氯化铝、铋酸钠混合升温搅拌后加入步骤(2)中的混合浆料与交联剂和增塑剂，继续搅拌完全后得底料备用；
(4)将上述底料采用双螺旋挤出机中进行挤出，得到可降解塑料母粒，再将母粒置于注塑机中，采用高温保压注塑得到本发明环保可降解塑料。
所述步骤(1)中高温高压搅拌混合的压强为25-30mpa，温度为80-100℃，搅拌时间为40-50min；所述步骤(2)中加入去离子水的质量为植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合的4-5倍，以频率为40khz、功率密度为0.8w/cm2条件下超声均质5-8min；所述步骤(3)中升温搅拌的温度为80-100℃，搅拌时间为15-20min，继续搅拌完全时间为30-35min；所述步骤(4)中高温保压注塑的温度为120-130℃，压强为60mpa，注射速度为40cm3/s。
实施例3：
一种环保可降解塑料，所述环保可降解塑料由以下重量份的原料制成：聚丙交酯45份、聚丁二酸丁二醇酯13份、聚氯乙烯6份、植物纤维7份、接枝淀粉35份、氧化钙2份、寡聚糖2份、纳米二氧化硅1.3份、聚氯化铝1.5份、铋酸钠1.2份、分散剂0.6份、交联剂0.3份、增塑剂1.1份。
其中，所述分散剂为硬脂酸钡、聚乙烯蜡和聚乙二醇质量比2∶1∶1的混合物；所述交联剂为过氧化氢二异丙苯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯。
所述环保可降解塑料的制备方法包括以下步骤：
(1)将聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚氯乙烯混合后高温高压搅拌混合后，得混合基料备用；
(2)将植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合研磨后加入去离子水进行高速搅拌，再加入寡聚糖后置于超声震荡仪中进行震荡均质，得混合浆料备用；
(3)将上述混合基料加入分散剂、纳米二氧化硅、聚氯化铝、铋酸钠混合升温搅拌后加入步骤(2)中的混合浆料与交联剂和增塑剂，继续搅拌完全后得底料备用；
(4)将上述底料采用双螺旋挤出机中进行挤出，得到可降解塑料母粒，再将母粒置于注塑机中，采用高温保压注塑得到本发明环保可降解塑料。
所述步骤(1)中高温高压搅拌混合的压强为25-30mpa，温度为80-100℃，搅拌时间为40-50min；所述步骤(2)中加入去离子水的质量为植物纤维、接枝淀粉和氧化钙混合的4-5倍，以频率为40khz、功率密度为0.8w/cm2条件下超声均质5-8min；所述步骤(3)中升温搅拌的温度为80-100℃，搅拌时间为15-20min，继续搅拌完全时间为30-35min；所述步骤(4)中高温保压注塑的温度为120-130℃，压强为60mpa，注射速度为40cm3/s。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。