CN108559155A - 生物降解塑料母料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物降解塑料母料，所述生物降解塑料母料由下述重量份的原料制备而成：低密度聚乙烯20‑40份、膨润土20‑40份、氯化石蜡5‑15份、环氧硬脂酸丁酯1‑3份、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯0.1‑1份、分散剂0.1‑1份、抗氧化剂1‑2份。本发明提供的生物降解塑料母料，生产成本低，制备工艺简单，降解性能好，同时具有良好的力学性能、阻燃性和抗菌性，其降解性能符合环保要求。

Description

生物降解塑料母料
技术领域
本发明涉及一种可降解塑料原料的技术领域，尤其涉及一种生物降解塑料母料。
背景技术
随着农用地膜的广泛应用，棉花、烟草、农作物产量明显提高。但由于不可降解塑料残留在农田里，使土壤板结造成了新的“白色污染”另外，生活购物领域的塑料废弃物数量也逐年上升，已造成了“塑料垃圾”的灾害，造成环境污染影响了生态平衡；同时，以石油为原料的塑料工业，由于石油资源逐渐减少且不能再生，原料日益短缺，使塑料工业的发展受到一定限制。
生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。纸是一种典型的生物降解材料，而合成塑料则是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有"纸"和"合成塑料"这两种材料性质的高分子材料。
兼具光、生物双降解功能的光/生物降解塑料是目前主要的开发方向之一。其制备方法是在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等。目前市场上薄膜种类繁多，但是不能双降解，使用效果不好。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种生物降解塑料母料。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
低密度聚乙烯20-40份、膨润土20-40份、氯化石蜡5-15份、环氧硬脂酸丁酯1-3份、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯0.1-1份、分散剂0.1-1份、抗氧化剂1-2份。
优选地，所述的分散剂为花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的分散剂由花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌混合而成，所述花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉中一种或多种的混合物。
更优选地，所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉混合而成，所述2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
本发明提供的生物降解塑料母料，生产成本低，制备工艺简单，降解性能好，同时具有良好的力学性能、阻燃性和抗菌性，其降解性能符合环保要求。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
低密度聚乙烯，采用东莞市樟木头创富塑胶原料商行提供的牌号为2426H的透明级耐高温低密度聚乙烯。
膨润土，CAS号：1302-78-9，采用上海上海跃江钛白化工制品有限公司提供的1250目的膨润土。
氯化石蜡，CAS号：63449-39-8，采用山东豪耀新材料有限公司提供的型号为HY的氯化石蜡。
环氧硬脂酸丁酯，CAS号：106-83-2。
四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯，CAS号：65460-52-8。
花生酸钙，CAS号：22302-43-8。
硬脂酸锌，CAS号：557-05-1。
肉豆蔻酸锌，CAS号：16260-27-8。
2,6-二叔丁基对甲酚，CAS号：128-37-0。
特丁基对苯二酚，CAS号：1948-33-0。
乙氧基喹啉，CAS号：91-53-2。
实施例1
生物降解塑料母料原料(重量份)：低密度聚乙烯30份、膨润土30份、氯化石蜡10份、环氧硬脂酸丁酯1.5份、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯0.2份、分散剂0.6份、抗氧化剂1.5份。
所述的分散剂由花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
生物降解塑料母料的制备：
(1)按照重量配比称取各组分；
(2)将低密度聚乙烯、膨润土、氯化石蜡、环氧硬脂酸丁酯、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯、分散剂、抗氧化剂加入到高速混合机中进行混合，混合转速86转/分钟，搅拌时间15分钟，得到混合物料；
(3)将混合后的物料置于双螺杆挤出机中进行挤出，其中温度控制参数为，供料段161℃，压缩段174℃，机头温度194℃，口模温度191℃。得到实施例1的生物降解塑料母料。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的分散剂由硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例2的生物降解塑料母料。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的分散剂由花生酸钙、肉豆蔻酸锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例3的生物降解塑料母料。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的分散剂由花生酸钙、硬脂酸锌按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例4的生物降解塑料母料。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗氧化剂由特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例5的生物降解塑料母料。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、乙氧基喹啉按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例6的生物降解塑料母料。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。得到实施例7的生物降解塑料母料。
测试例1
对实施例1-7制备得到的生物降解塑料母料的抗菌性能进行测试。
抗菌测试标准：QB/T2591-2003抗菌塑料抗菌性能试验方法和抗菌效果。
检测用菌：大肠杆菌ATCC8099；金黄色葡萄球菌ATCC6538。
具体测试结果见表1。
表1：生物降解塑料母料的抗菌性能测试表
大肠杆菌杀菌率，％ 金黄的葡萄球菌杀菌率％
实施例1 99.9 99.3
实施例2 94.4 93.5
实施例3 92.8 92.8
实施例4 93.5 94.2
实施例5 89.6 90.4
实施例6 90.5 88.9
实施例7 91.7 91.5
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌复配)抗菌性能明显优于实施例2-4(花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌中任意二者复配)。
比较实施例1与实施例5-7，实施例1(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉复配)抗菌性能明显优于实施例5-7(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉中任意二者复配)。
测试例2
对实施例1-7制备得到的生物降解塑料母料的热稳定性进行测试，具体测试结果见表2。
表2：生物降解塑料母料热稳定性测试数据表
比较实施例1与实施例2-4，实施例1(花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌复配)热稳定性明显优于实施例2-4(花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌中任意二者复配)。
比较实施例1与实施例5-7，实施例1(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉复配)热稳定性明显优于实施例5-7(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉中任意二者复配)。
测试例3
对实施例1和实施例5-7制备得到的生物降解塑料母料的降解性能性进行测试，降解度采用ISO14855的检测方法测定：测定塑料材料在可控堆肥条件下的需氧生物降解性能及结构崩坏性能的实验方法-分析CO2产生量的方法。具体结果见表3。
表3：生物降解塑料母料降解性能测试数据表
降解度
实施例1 84.5
实施例5 66.2
实施例6 60.3
实施例7 71.4
比较实施例1与实施例5-7，实施例1(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉复配)降解性能明显优于实施例5-7(2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉中任意二者复配)。
国家行业标准QB/T2461-1999(包装用降解聚乙烯膜)规定降解率不小于20％，环境标志产品技术要求HJBI12-2000(包装制品)规定降解率不小于15％。从以上表格中的数据可以看出，本发明的塑料母料复合环保要求。

Claims (5)

1.一种生物降解塑料母料，其特征在于，由下述重量份的原料制备而成：低密度聚乙烯20-40份、膨润土20-40份、氯化石蜡5-15份、环氧硬脂酸丁酯1-3份、四异丙基二(亚磷酸二辛酯)钛酸酯0.1-1份、分散剂0.1-1份、抗氧化剂1-2份。
2.如权利要求1所述的生物降解塑料母料，其特征在于，所述的分散剂由花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌中的一种或多种的混合物。
3.如权利要求2所述的生物降解塑料母料，其特征在于，所述的分散剂由花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌混合而成，所述花生酸钙、硬脂酸锌、肉豆蔻酸锌的质量比为（1-3）：（1-3）：（1-3）。
4.如权利要求1-3任一项所述的生物降解塑料母料，其特征在于，所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉中的一种或多种的混合物。
5.如权利要求4所述的生物降解塑料母料，其特征在于，所述的抗氧化剂由2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉混合而成，所述2,6-二叔丁基对甲酚、特丁基对苯二酚、乙氧基喹啉的质量比为（1-3）：（1-3）：（1-3）。
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