CN104140582A - 一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料及其制备方法，该透明母料采用如下重量份的原料：聚烯烃：10～30份，透明填充母料：20～40份，光敏剂：0.02～0.3份，氧化降解剂：10～30份，抗氧化剂：1～8份，生物降解控制剂：0.02～0.3份，加工助剂：0.5～2.5份，表面改性剂：0.5～2.5份，热稳定剂：1～10份，光稳定剂：1～10份；上述原料经过加温、捏合均匀，在双螺杆挤出机上挤出制得所述非淀粉类光生物降解塑料透明母料。本发明非淀粉类光生物降解塑料透明母料外观透明，表面光洁、无毒、无害、无异味，力学性能、耐热性能、耐水耐油性能更加优良，生物降解速度更快，且制备方法简单，产品实用性强。

Description

一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料及其制备方法，适用于生产可降解性塑料制品，尤其适用于生产可降解性塑料薄膜、包装材料和发泡材料等领域。
背景技术
现有技术是以淀粉作为改性材料，加工工艺复杂，加工条件控制困难，所需温度较高，容易发黄，而且透明度差，生物降解速度慢，如应用碳酸钙类无机填料作填充剂，产品透明度低。而本发明光生物降解塑料透明母料的制备方法采用非常通用的设备，非常简单的工艺流程，因地制宜地生产制备出非淀粉类光生物降解塑料透明母料，技术经济效益明显，也可加工成其它塑料制品，在实际应用中可对本发明作适当调整修改，产品均能在6～18个月内最终与土壤同化。
发明内容
针对现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料的制备方法，该光生物降解塑料透明母料可加工成其它塑料制品，在实际应用中可对本发明作适当调整修改，产品均能在6～18个月内最终与土壤同化，且制备方法简单经济实用，产品符合环保要求。
为此，本发明的技术解决方案是一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料，该母料采用如下重量份的原料：
聚烯烃：10～30份，
透明填充母料：20～40份，
光敏剂：0.02～0.3份，
氧化降解剂：10～30份，
抗氧化剂：1～8份，
生物降解控制剂：0.02～0.3份，
加工助剂：0.5～2.5份，
表面改性剂：0.5～2.5份，
热稳定剂：1～10份，
光稳定剂：1～10份。
上述原料经过加温、捏合，挤出造粒制得所述非淀粉类光生物降解塑料透明母料。
为进一步提高本发明材料的多种良好性能的稳定性、可靠性，本发明改进还包括：
所述聚烯烃包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯其中一种。
所述透明填充母料包括：硫酸钡、硫酸纳、滑石粉中的至少一种。
其中，所述硫酸钡透明填充母料的配方为：聚烯烃8份、超细滑石粉45份，纳米级合成硫酸钡40份、PE蜡5份、钛酸酯偶联剂1份、铝酸酯偶联剂1份；所述硫酸钠透明填充母料的配方为：聚烯烃8份、超细滑石粉45份，纳米级合成硫酸钠或超细滑石粉40份、PE蜡5份、钛酸酯偶联剂1份、铝酸酯偶联剂1份。
所述光敏剂包括：烷基镍、烷氧基镍、烷硫基镍、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍-正丁胺络合物、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍中的至少一种。
所述氧化降解剂包括：硬脂酸锰、硬脂酸钴、硬脂酸铁、硬脂酸铜中的至少一种。
所述抗氧化剂包括：1-羟基-3-甲基-4-异丙苯、2,6-二叔丁基对甲酚中的至少一种。
所述生物降解控制剂包括：水杨酸酯类、二苯酮类、聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯中的至少一种。
所述加工助剂包括：环氧大豆油、聚乙烯蜡中的至少一种。
所述表面改性剂包括：钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。
所述热稳定剂包括：硬脂酸钡、硬脂酸锌中的至少一种。
所述光稳定剂为邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲酸甲酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯、水杨酸-4-辛基苯酯。
本发明涉及的一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料，其制备方法，包括如下工艺过程和步骤：
A1)预先将透明填充母料按配方配制，先将硫酸钡或硫酸钠或滑石粉放入高速混炼机中高速转动，偶联剂用溶剂稀释之后喷入硫酸钡或硫酸钠或滑石粉材料内，混合均匀；加入聚烯烃、PE蜡，混合均匀；最后放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用；
A2)将聚烯烃、光敏剂、氧化降解剂、抗氧化剂、生物降解控制剂、加工助剂热稳定剂、光稳定剂和偶联剂，加入转速为800转/分钟的高速混合机中，并在80～100℃下共混10～20分钟，放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用。
A3)在步骤A2)中加入透明填充母料，在高速混合机中共同混合均匀；
A4)将步骤A3)中的混合物在双螺杆挤出机中造粒，造粒的温度范围为110～200℃，形成了光生物降解塑料透明母料；
A5)按配方聚烯烃塑料与光生物降解塑料透明母料质量配比60～70:40～30进行吹塑或者挤出片材吸塑或者容器吹塑或者注塑，即成降解透明塑料制品。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)外观保持了材料的透明性，表面光洁、无毒、无害、无异味，使用的都是食品级原料，卫生清洁；
(2)产品具有足够的力学性能和耐高温、耐水、耐油性等化学稳定性，完全满足食品包装材料的购物袋、餐盒、吸塑注塑产品的使用要求；
(3)使用过的制品，在6～18个月内能在自然条件下分解为水和二氧化碳，生物降解速度快，且不会产生白色污染，符合环保的要求；
(4)生产过程可以实现机械化，自动化，规模化，产业化，材料成本低廉，市场前景广阔，需求巨大。
具体实施方式
实施例一：
A1)将透明填充母料按配方配制，其配制过程为：先将85份纳米级合成硫酸钡和超细滑石粉混合物放入高速混炼机中高速转动，钛酸酯偶联剂1份用溶剂稀释，喷入硫酸钡材料内，混合均匀，再加入8份PE蜡混合均匀，放入双螺杆挤出机挤出造粒，即制得透明填充母料，待用；
A2)将20份聚乙烯、0.1份烷氧基镍光敏剂、10份硬脂酸锰氧化降解剂、2份1-羟基-3-甲基-4-异丙苯抗氧化剂、0.1份聚丙交脂生物降解控制剂、0.1份环氧大豆油加工助剂、2份硬脂酸锌热稳定剂、2份水杨酸-4-叔丁基苯酯光稳定剂和0.5份钛酸酯偶联剂，加入转速为800转/分钟的高速混合机中，并在90℃下共混10分钟，放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用。
A3)在步骤A2)中加入40份透明降解母料，在高速混合机中共混均匀；
A4)将步骤A3)中的混合物在双螺杆挤出机中造粒，造粒的温度为150℃，形成了光生物降解塑料透明母料；
A5)将聚乙烯或聚丙烯或聚苯乙烯与光生物降解塑料透明母料按质量配比65:35，进行吹塑或挤出片材，即成降解透明塑料制品。
实施例二：
A1)将透明填充母料按配方配制，其配制过程为：先将85份纳米级合成硫酸钠和超细滑石粉混合物放入高速混炼机中高速转动，硅烷偶联剂1份用溶剂稀释，喷入硫酸钠混合材料内，混合均匀，再加入5份PE蜡混合均匀，放入双螺杆挤出机挤出造粒，即制得透明填充母料，待用；
A2)将20份聚乙烯、0.1份烷基镍光敏剂、10份硬脂酸铁氧化降解剂、3份水杨酸-4-辛基苯酯抗氧化剂、0.1份聚丁二酸丁二醇酯生物降解控制剂、1.5份聚乙烯蜡加工助剂、2份硬脂酸锌热稳定剂、2份水杨酸-4-叔丁基苯酯光稳定剂和1.5份硅烷偶联剂，加入转速为800转/分钟的高速混合机中，并在85℃下共混15分钟，放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用。
A3)在步骤A2)中加入40份透明填充母料，在高速混合机中共混均匀；
A4)将步骤A3)中的混合物在双螺杆挤出机中造粒，造粒的温度为130～220℃，形成了光生物降解塑料透明母料；
A5)将聚乙烯或聚丙烯或聚苯乙烯与光生物降解塑料透明母料按质量配比70:30，进行注塑，即成降解透明塑料制品。

Claims (9)

1.一种非淀粉类光生物降解塑料透明母料，该透明母料采用如下重量份的原料：
聚烯烃：10～30份，
透明填充母料：20～40份，
光敏剂：0.02～0.3份，
氧化降解剂：10～30份，
抗氧化剂：1～8份，
生物降解控制剂：0.02～0.3份，
加工助剂：0.5～2.5份，
表面改性剂：0.5～2.5份，
热稳定剂：1～10份，
光稳定剂：1～10份。
2.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述聚烯烃包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯其中一种。
3.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述透明填充母料包括：硫酸钡、硫酸钠、滑石粉中的至少一种；
其中，所述硫酸钡透明填充母料的配方为：聚烯烃8份、纳米级合成硫酸钡或与超细滑石粉混合85份、PE蜡5份、钛酸酯偶联剂1份、铝酸酯偶联剂1份；所述硫酸钠透明填充母料的配方为：聚烯烃8份、纳米级合成硫酸钠或与超细滑石粉混合85份、PE蜡5份、钛酸酯偶联剂1份、铝酸酯偶联剂1份。
4.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述光敏剂包括：烷基镍、烷氧基镍、烷硫基镍、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)镍、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍-正丁胺络合物、2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍中的至少一种；所述氧化降解剂包括：硬脂酸锰、硬脂酸钴、硬脂酸铁、硬脂酸铜中的至少一种；所述抗氧化剂包括：1-羟基-3-甲基-4-异丙苯、2,6-二叔丁基对甲酚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述生物降解控制剂包括：水杨酸酯类、二苯酮类、聚丙交酯、聚丁二酸丁二醇酯中的至少一种。
6.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述加工助剂包括：环氧大豆油、聚乙烯蜡中的至少一种。
7.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述表面改性剂包括：钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的光生物降解塑料透明母料，其特征在于：所述热稳定剂包括：硬脂酸钡、硬脂酸锌中的至少一种；所述光稳定剂为邻羟基苯甲酸、邻羟基苯甲酸甲酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯、水杨酸-4-辛基苯酯。
9.一种如权利要求1～8任一项所述非淀粉类光生物降解塑料透明母料的制备方法，其包括如下步骤：
A1)：预先将透明填充母料按配方配制，先将硫酸钡或硫酸钠或滑石粉放入高速混炼机中高速转动，偶联剂用溶剂稀释之后喷入硫酸钡或硫酸钠或滑石粉材料内，混合均匀；加入聚烯烃、PE蜡，混合均匀；最后放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用；
A2)将聚烯烃、光敏剂、氧化降解剂、抗氧化剂、生物降解控制剂、加工助剂热稳定剂、光稳定剂和偶联剂，加入转速为800转/分钟的高速混合机中，并在80～100℃下共混10～20分钟，放入双螺杆挤出机挤出造粒，待用。
A3)在步骤A2)中加入透明填充母料，在高速混合机中共同混合均匀；
A4)将步骤A3)中的混合物在双螺杆挤出机中造粒，造粒的温度范围为110～200℃，形成了光生物降解塑料透明母料；
A5)按配方聚烯烃塑料与光生物降解塑料透明母料质量配比60～70:40～30进行吹塑或者挤出片材吸塑或者容器吹塑或者注塑，即成降解透明塑料制品。
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