高抗拉性可降解色母粒的制作方法

本发明属于高分子材料，具体涉及一种高抗拉性可降解色母粒。

背景技术：

1、色母粒由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性。现有可降解色母粒长采用聚乳酸为载体与树脂熔融制备，但是聚乳酸与树脂的相容性较差，会降低产品色母粒的生物降解性能，因为相容性问题也会导致色母粒的机械性能不同程度的下降，导致拉伸性能和断裂强度下降，反而影响色母粒产品质量。

2、壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质(chit in)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-b-d葡萄糖，自1859年，法国人rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性、抗菌等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。但是壳聚糖的热稳定性能较低，无法通过常规的挤出熔融方法制备，在制备前需先对壳聚糖进行改性处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高抗拉性可降解色母粒。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、高抗拉性可降解色母粒，包括以下重量份的原料：55-75份改性壳聚糖/pet树脂、12-17份无机填料、15-40份色粉、3-13份分散剂、0.5-1.2份热稳定剂。

4、进一步地，改性壳聚糖/pet树脂的制备方法为：将改性壳聚糖和pet树脂加入到高速搅拌机中，加入甲基丙烯酸羟丙酯，加热升温至100-105℃，搅拌混合2-3h，在温度为210-230℃下熔融挤出造粒即得到改性壳聚糖/pet树脂。

5、进一步地，改性壳聚糖和pet树脂的质量比为2-3.5:10。

6、进一步地，所述的改性壳聚糖的制备方法为：

7、第一步：将壳聚糖粉末、氯化胆碱、对苯二甲酸放入烘箱中在45-50℃下干燥15-20h，取干燥后壳聚糖粉末1g、氯化胆碱0.1-0.15g、对苯二甲酸0.1-0.15g进行研磨混合15-20min，向上述混合物中加入质量浓度为2-5％的醋酸水溶液，室温下搅拌10-15min，转移至水浴温度为70-75℃的水浴锅中，保温20-30min，接着移除水浴锅，室温下保鲜膜密封24-30h进行糊化；

8、第二步：将0.2-0.3g氧化石墨加入到质量浓度为2-5％的醋酸水溶液中，配置成质量浓度为5-7％的氧化石墨溶液，放入超声仪中进行超声分散1.5-2h，接着将第一步制备的壳聚糖糊化物加入到上述分散体中，继续超声分散1-1.5h，取出保鲜膜密封3-5天进行老化，最后放入干燥箱中在60-65℃下干燥8-10h，即得到改性壳聚糖。

9、进一步地，所述的超声的频率30-35khz。

10、进一步地，所述的无机填料为硅藻土、碳酸钙、玻璃纤维、滑石粉中的一种或多种组合。

11、进一步地，所述的色粉为无机色粉或有机色粉。

12、进一步地，所述的分散剂为为ebs。

13、进一步地，所述的热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁中的一种或多种组合。

14、进一步地，高抗拉性可降解色母粒的制备方法为：将色母粒配方量的各原料加入到混料桶中，在转速为600-850r/min的转速下高速混合10-15min，将混合物料投入到双螺杆挤出机中，设置熔融温度为220-235℃下熔融30-40min后机中挤出，冷却，造粒即得到高抗拉性可降解色母粒。

15、本发明的有益效果：

16、本发明制备的高抗拉性可降解色母粒，以改性壳聚糖/pet树脂为基材，相应环保塑料节能减排理念，经研究对壳聚糖进行改性，首先，壳聚糖在醋酸下被质子化，接着与氯化胆碱、对苯二甲酸发生交联反应，对苯二甲酸中的羧基可与壳聚糖上的氨基可能以氢键的形式连接，交织形成了网状结构的壳聚糖，具有较大分子量，大大提高了壳聚糖的抗张强度，有助于与pet树脂的相容；接着，在超声分散下氧化石墨与网状交织的壳聚糖糊化物吸附负载，或以氢键的形式连接，大大提高了壳聚糖的热稳定性和机械性能；继而改性壳聚糖和pet树脂经熔融挤出，即基材具有降解性能，最后制备的色母粒的机械性能也没有降低情况，反而具有良好的的拉伸强度，是一种新型可降解塑料基材，具有良好的应用前景。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：包括以下重量份的原料：55-75份改性壳聚糖/pet树脂、12-17份无机填料、15-40份色粉、3-13份分散剂、0.5-1.2份热稳定剂。

2.根据权利要求1所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：改性壳聚糖/pet树脂的制备方法为：将改性壳聚糖和pet树脂加入到高速搅拌机中，加入甲基丙烯酸羟丙酯，加热升温至100-105℃，搅拌混合2-3h，在温度为210-230℃下熔融挤出造粒即得到改性壳聚糖/pet树脂。

3.根据权利要求2所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：改性壳聚糖和pet树脂的质量比为2-3.5:10。

4.根据权利要求2所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的改性壳聚糖的制备方法为：

5.根据权利要求4所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的超声的频率30-35khz。

6.根据权利要求1所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的无机填料为硅藻土、碳酸钙、玻璃纤维、滑石粉中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的色粉为无机色粉或有机色粉。

8.根据权利要求1所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的分散剂为为ebs。

9.根据权利要求1所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：所述的热稳定剂为硬脂酸、硬脂酸钠、硬脂酸镁中的一种或多种组合。

10.根据权利要求1-9所述的高抗拉性可降解色母粒，其特征在于：高抗拉性可降解色母粒的制备方法为：将色母粒配方量的各原料加入到混料桶中，在转速为600-850r/min的转速下高速混合10-15min，将混合物料投入到双螺杆挤出机中，设置熔融温度为220-235℃下熔融30-40min后机中挤出，冷却，造粒即得到高抗拉性可降解色母粒。

技术总结
本发明公开了一种高抗拉性可降解色母粒，包括以下重量份的原料：55‑75份改性壳聚糖/PET树脂、12‑17份无机填料、15‑40份色粉、3‑13份分散剂、0.5‑1.2份热稳定剂；高抗拉性可降解色母粒的制备方法为：将色母粒配方量的各原料加入到混料桶中，在转速为600‑850r/mi n的转速下高速混合10‑15mi n，将混合物料投入到双螺杆挤出机中，设置熔融温度为220‑235℃下熔融30‑40mi n后机中挤出，冷却，造粒即得到高抗拉性可降解色母粒；制备的色母粒具有降解性能，是一种环保新材料，另外，还具有良好的机械性能，应用前景广阔。

技术研发人员：兰兆亮,吕超,黄伦
受保护的技术使用者：兰兆亮
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15