CN102702647A - 可光催化降解的pvc瓶盖密封垫 - Google Patents

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徐国敏
罗筑
吉玉碧
杨照
谭红
鲍文娟
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Abstract

本发明公开了一种可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，将改性纳米TiO2分散在PVC糊体系中，获得具有光催化降解特性的改性PVC糊，将这种改性PVC糊制备可光催化降解的PVC瓶盖密封垫。本发明利用纳米TiO2固相光催化特性，利用它改性PVC获得具有光催化降解特性的改性PVC糊，将这种改性PVC糊应用于瓶盖密封垫中，使PVC瓶盖密封垫具有光催化降解特性，由于瓶盖密封垫在使用中不受太阳光照射，故其密封性能、力学性能等受光催化作用的影响很小，而废弃后光催化作用才产生，因此，这种可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，在自然界中能加速降解，可以减少“白色污染”。

Description

可光催化降解的PVC瓶盖密封垫
技术领域
本发明涉及材料科学领域，尤其是一种可光催化降解PVC材料在瓶盖密封垫中的应用。
背景技术
聚氯乙烯（PVC）瓶盖密封垫在瓶装食品产业中占有重要的地位，随着科技的不断发展，全世界对PVC瓶盖密封垫的要求越来越高，不仅要求密封性能好，而且还要求对食品和环境无污染。目前所使用的PVC瓶盖密封垫都是一次性使用制品，用后即废弃成为垃圾，回收十分困难，且其良好的耐久性在自然环境中很难分解，造成严重的环境污染。开发可降解瓶盖密封垫是解决瓶盖密封材料一次性使用制品环境污染问题的有效途径之一。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，它能使生产的PVC瓶盖密封垫在紫外光照环境下加速降解，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，将改性纳米TiO2分散在PVC糊体系中，获得具有光催化降解特性的改性PVC糊，将这种改性PVC糊制备可光催化降解的PVC瓶盖密封垫。
所述的改性纳米TiO2是以偶联剂或硬脂酸进行表面改性的纳米TiO2，过渡金属掺杂改性的纳米TiO2。
将改性纳米TiO2分散在PVC糊体系中具体是指，按重量份数计算，将50份增塑剂倒入搅拌容器中，然后在120～160转/分钟的速度下边搅拌边依次加入8份改性纳米TiO2、2份稳定剂、1.2份发泡剂、100份PVC糊树脂，待PVC糊树脂添加完毕后，继续搅拌至PVC糊树脂完全浸润，最后加入15份增塑剂和1份表面活性剂，充分搅拌后，放入超声波中震荡分散0.5～1h，经100目的筛网过滤，制成具有光催化降解特性的改性PVC糊。
将改性PVC糊倒入瓶盖中，在温度为200～250℃的烘箱中烘烤1min，制成环形结构的PVC瓶盖密封垫圈。
利用纳米TiO2等半导体材料的光致氧化催化降解性能，降解去除环境中的有机物近年来引起了国内外的广泛关注，已成为环境领域较为活跃的一个研究方向。但是目前国内外都未见可光催化降解瓶盖密封胶的报道。
由于采用上述的技术方案，与现有技术相比，本发明利用纳米TiO2固相光催化特性，利用它改性PVC获得具有光催化降解特性的改性PVC糊，将这种改性PVC糊应用于瓶盖密封垫中，使PVC瓶盖密封垫具有光催化降解特性，由于瓶盖密封垫在使用中不受太阳光照射，故其密封性能、力学性能等受光催化作用的影响很小，而废弃后光催化作用才产生，因此，这种材料用于瓶盖密封垫，能加速瓶盖密封垫在自然界中的降解速度，减少“白色污染”。本发明简单易行，材料来源广泛，使用效果好。
附图说明
附图1为未改性纳米TiO2含量对重量损失率的影响；
附图2为未添加纳米TiO2的PVC瓶盖密封垫紫外光照720h前后SEM照片；
附图3为添加改性纳米TiO2的PVC瓶盖密封垫紫外光照720h前后SEM照片。
具体实施方式
本发明的实施例1：可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，按重量份数计算，将50份增塑剂（增塑剂选用ATBC）倒入搅拌容器中，然后在120～160转/分钟的速度下边搅拌边依次加入8份改性纳米TiO2（改性纳米TiO2为钛酸酯偶联剂改性的TiO2，TiO2的牌号为HTTi01-W）、2份稳定剂（Ca）、1.2份发泡剂（NaHCO3）、100份PVC糊树脂（牌号为P450），待PVC糊树脂添加完毕后，继续搅拌至PVC糊树脂完全浸润，最后加入15份增塑剂和1份表面活性剂（表面活性剂选用降粘剂），充分搅拌后，放入超声波中震荡分散0.5～1h，经100目的筛网过滤，制成具有光催化降解特性的改性PVC糊；将改性PVC糊倒入瓶盖中，在温度为220℃的烘箱中烘烤1min，制成环形结构的瓶盖密封垫圈。
本发明的实施例2：可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，按重量份数计算，将50份增塑剂（增塑剂选用ATBC）倒入搅拌容器中，然后在120～160转/分钟的速度下边搅拌边依次加入8份改性纳米TiO2（改性纳米TiO2为硬脂酸改性的改性的TiO2，其牌号为HTTi01-W）、2份稳定剂（Ca）、1.2份发泡剂（NaHCO3）、100份PVC糊树脂（牌号为P450），待PVC糊树脂添加完毕后，继续搅拌至PVC糊树脂完全浸润，最后加入15份增塑剂和1份表面活性剂（表面活性剂选用降粘剂），充分搅拌后，放入超声波中震荡分散0.5～1h，经100目的筛网过滤，制成具有光催化降解特性的改性PVC糊；将改性PVC糊倒入瓶盖中，在温度为220℃的烘箱中烘烤1min，制成环形结构的瓶盖密封垫圈。
本发明的实施例3：可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，按重量份数计算，将50份增塑剂（增塑剂选用ATBC）倒入搅拌容器中，然后在120～160转/分钟的速度下边搅拌边依次加入8份改性纳米TiO2（改性纳米TiO2为硬脂酸改性的改性的TiO2，其牌号为HTTi01-W）、2份稳定剂（Ca）、1.2份发泡剂（NaHCO3）、100份PVC糊树脂（牌号为CPM-31），待PVC糊树脂添加完毕后，继续搅拌至PVC糊树脂完全浸润，最后加入15份增塑剂和1份表面活性剂（表面活性剂选用降粘剂），充分搅拌后，放入超声波中震荡分散0.5～1h，经100目的筛网过滤，制成具有光催化降解特性的改性PVC糊；将改性PVC糊倒入瓶盖中，，在温度为220℃的烘箱中烘烤1min，制成环形结构的瓶盖密封垫圈。
为了进一步验证本发明的实验效果，将本发明实施例中的产品进行实验。
将制备得到的产品放于30w紫外灯下照射，通过对比普通瓶盖密封垫与添加光催化剂的瓶盖密封垫在紫外灯照射下的重量损率，评价瓶盖密封垫片的光催化降解性能，结果如下表所示。
表1 为实施例1的性能测试结果
Figure 165737DEST_PATH_IMAGE001
根据表1可以得知，实施例1所制备得到的PVC瓶盖密封垫光催化降解引起的重量和分子量减小值，较普通PVC瓶盖密封垫分别提高330.0%和262.0%。
表2 实施例2的性能测试结果
Figure 2012101962688100002DEST_PATH_IMAGE002
根据表2可以得知，实施例1所制备得到的PVC瓶盖密封垫光催化降解引起的重量和分子量减小值，较普通PVC瓶盖密封垫分别提高458.5%和308.9%。
表3 实施例3的性能测试结果
Figure 551719DEST_PATH_IMAGE003
根据表1可以得知，实施例1所制备得到的PVC瓶盖密封垫光催化降解引起的重量和分子量减小值，较普通PVC瓶盖密封垫分别提高458.5%和270.9%。

Claims (4)

1.一种可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，其特征在于：将改性纳米TiO2分散在PVC糊体系中，获得具有光催化降解特性的改性PVC糊，将这种改性PVC糊制备可光催化降解的PVC瓶盖密封垫。
2.根据权利要求1所述的可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，其特征在于：所述的改性纳米TiO2是以偶联剂或硬脂酸进行表面改性的纳米TiO2，过渡金属掺杂改性的纳米TiO2。
3.根据权利要求1所述的可光催化降解PVC瓶盖密封垫，其特征在于：将改性纳米TiO2分散在PVC糊体系中具体是指，按重量份数计算，将50份增塑剂倒入搅拌容器中，然后在120～160转/分钟的速度下边搅拌边依次加入8份改性纳米TiO2、2份稳定剂、1.2份发泡剂、100份PVC糊树脂，待PVC糊树脂添加完毕后，继续搅拌至PVC糊树脂完全浸润，最后加入15份增塑剂和1份表面活性剂，充分搅拌后，放入超声波中震荡分散0.5～1h，经100目的筛网过滤，制成具有光催化降解特性的改性PVC糊。
4.根据权利要求1所述的可光催化降解的PVC瓶盖密封垫，其特征在于：将改性PVC糊倒入瓶盖中，在温度为200～250℃的烘箱中烘烤1min，制成环形结构的PVC瓶盖密封垫圈。
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