一種可生物降解花生蛋白塑料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV30-35份，改性聚-β-羥丁酸PHB55-60份，花生蛋白粉15-20份，黃麻纖維2-2.4份，蠶絲纖維3-4份，硅烷偶聯(lián)劑A-151?1.1-1.3份，乳酸鈉2-3份，脫氫乙酸鈉0.5-0.8份，對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP1.7-2.3份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4份，炭黑N550?25-28份，重質(zhì)碳酸鈣12-16份，高嶺土4-7份，抗氧化劑1076?0.7-0.9份，其中改性聚-β-羥丁酸PHB為聚-β-羥丁酸PHB與乙丙橡膠共混改性而得。本發(fā)明可被微生物降解成低分子化合物，能夠有效避免“白色垃圾”的污染，而且柔韌度高，耐沖擊、耐氧化性好，吸水性低，完全降解速度慢，可延長(zhǎng)其使用壽命。
【專利說(shuō)明】-種可生物降解花生蛋白塑料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可生物降解花生蛋白塑料。

【背景技術(shù)】
[0002] 塑料作為使用極為廣泛的材料之一，在日常生活中必不可少，其可塑性、穩(wěn)定性和 經(jīng)濟(jì)實(shí)用性為人們帶來(lái)便利的同時(shí)，也造成廢棄塑料制品一即"白色垃圾"一對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重 污染?？缮锝到馑芰夏軌蛟谖⑸锏淖饔孟?，完全分解為低分子化合物。其制品貯存運(yùn) 輸方便，應(yīng)用范圍廣，不但可以用于農(nóng)用地膜、包裝袋，而且廣泛適用于醫(yī)藥領(lǐng)域。大力發(fā)展 可生物降解的塑料制品能夠減少"白色垃圾"的產(chǎn)生，降低其對(duì)環(huán)境的污染，有顯著的社會(huì)、 環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。然而，目前可生物降解塑料的開(kāi)發(fā)方向主要集中于以較多農(nóng)產(chǎn)品為主料 的完全生物降解塑料，其制品脆性大、抗拉強(qiáng)度低、吸水性低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種可生物降解花生蛋白塑料，可 被微生物降解成低分子化合物，能夠有效避免"白色垃圾"的污染，而且柔韌度高，耐沖擊、 耐氧化性好，吸水性低，完全降解速度慢，可延長(zhǎng)其使用壽命。
[0004] 本發(fā)明提出的一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV30-35份，改性聚-β -羥丁酸PHB55-60份，花生蛋白粉15-20份，黃麻纖 維2-2. 4份，蠶絲纖維3-4份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 1-1. 3份，乳酸鈉2-3份，脫氫乙酸鈉 0. 5-0. 8份，對(duì)苯二甲酸二辛酯D0TP1. 7-2. 3份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4份，炭黑Ν550 25-28 份，重質(zhì)碳酸鈣12-16份，高嶺土 4-7份，抗氧化劑1076 0. 7-0. 9份，其中改性聚-β -羥丁 酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠共混改性而得；
[0005] 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑Α-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以12-18rpm的攪 拌速度攪拌l〇_15min，然后加入花生蛋白粉以20-23rpm的攪拌速度攪拌9-12min，接著加 入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至160-170°C并繼續(xù)以 25-28rpm的攪拌速度攪拌13-15min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯D0TP、 環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭黑N550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和抗氧化劑1076后以32-36rpm的攪拌速 度攪拌18-21min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解 花生蛋白塑料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為117-120°C、121-125°C、126-130°C、 131-134°C、135-139°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 10_15rpm，機(jī)頭溫度為 140-142°C。
[0006] 優(yōu)選地，黃麻纖維和蠶絲纖維的重量比為2. 1-2. 3 :3. 2-3. 6。
[0007] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV32-34份，改性聚-β -羥 丁酸ΡΗΒ56-58份，花生蛋白粉17-19份，黃麻纖維2. 1-2. 3份，蠶絲纖維3. 2-3. 6份，硅烷 偶聯(lián)劑Α-151 1. 13-1. 23份，乳酸鈉2. 4-2. 5份，脫氫乙酸鈉0. 6-0. 7份，對(duì)苯二甲酸二辛 酯D0TP1. 9-2. 1份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 6-3. 2份，炭黑Ν550 26-27份，重質(zhì)碳酸鈣13-15份， 高嶺土 5-6份，抗氧化劑1076 0. 75-0. 83份。
[0008] 優(yōu)選地,蠶絲纖維中蠶絲蛋白含量為72-75wt%。
[0009] 優(yōu)選地，在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑A-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以 14-16rpm的攪拌速度攪拌12-13min，然后加入花生蛋白粉以21-22rpm的攪拌速度攪拌 10-llmin，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至 163-168°C并繼續(xù)以26-27rpm的攪拌速度攪拌13. 3-14. 5min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、 對(duì)苯二甲酸二辛酯D0TP、環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭黑N550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和抗氧化劑1076 后以33-35rpm的攪拌速度攪拌19-20min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中 擠出后得到可生物降解花生蛋白塑料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為118_119°C、 122-123°C、127-129°C、132-133°C、136-138°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 12-13rpm，機(jī)頭溫度為 141°C。
[0010] 本發(fā)明以基丁酸戊酸共聚酯PHBV、改性聚-β-羥丁酸PHB、花生蛋白粉為主料， 使其在被廢棄后，可被微生物降解成低分子化合物，其中的改性聚-β -羥丁酸PHB為 聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠共混改性而得，提高本發(fā)明的耐腐蝕、耐老化和彈性性能；力口 入黃麻纖維和蠶絲纖維，能夠構(gòu)建互聯(lián)式空間框架結(jié)構(gòu)以有效容納主要原料，大幅提高本 發(fā)明的抗拉伸性能和耐沖擊性能，提升了材料的柔韌度；采用硅烷偶聯(lián)劑Α-151使本發(fā)明 中的無(wú)機(jī)原料和有機(jī)原料接枝從而形成整體，提高了各原料的相容性；炭黑Ν550、重質(zhì)碳 酸鈣、高嶺土作為本發(fā)明的填充補(bǔ)強(qiáng)劑，大幅提高了本發(fā)明的耐磨耐撕裂性能，而對(duì)苯二甲 酸二辛酯D0TP、環(huán)氧硬脂酸辛酯作為增塑劑，使炭黑Ν550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土在主料中均 勻分布；乳酸鈉、脫氫乙酸鈉配合作為防腐劑，防止本發(fā)明在使用過(guò)程中被細(xì)菌分解導(dǎo)致材 料崩解，從而延長(zhǎng)本發(fā)明的使用壽命；以環(huán)氧硬脂酸辛酯作為穩(wěn)定劑，與抗氧化劑1076配 合，提高本發(fā)明的耐氧化性能。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0012] 實(shí)施例1
[0013] 本發(fā)明提出的一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV35份，改性聚-β -羥丁酸ΡΗΒ55份，花生蛋白粉20份，黃麻纖維2份，蠶絲 纖維4份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 1份，乳酸鈉3份，脫氫乙酸鈉0. 5份，對(duì)苯二甲酸二辛酯 D0TP2. 3份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2份，炭黑Ν550 28份，重質(zhì)碳酸鈣12份，高嶺土 7份，抗氧化 劑1076 0. 7份，其中改性聚-β -羥丁酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠共混改性而 得，蠶絲纖維中蠶絲蛋白含量為72wt% ;
[0014] 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑Α-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以16rpm的攪拌 速度攪拌12min，然后加入花生蛋白粉以22rpm的攪拌速度攪拌lOmin，接著加入輕基丁酸 戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至168°C并繼續(xù)以26rpm的攪拌速 度攪拌14. 5min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP、環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭 黑N550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和抗氧化劑1076后以33rpm的攪拌速度攪拌20min后得到混 合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解花生蛋白塑料，其中螺桿擠 出機(jī)中五段的溫度依次為118°C、123 °C、127°C、133 °C、136 °C，螺桿轉(zhuǎn)速為13rpm，機(jī)頭溫度 為 141°C。
[0015] 實(shí)施例2
[0016] 本發(fā)明提出的一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV30份，改性聚-β -羥丁酸PHB60份，花生蛋白粉15份，黃麻纖維2. 4份，蠶 絲纖維3份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 3份，乳酸鈉2份，脫氫乙酸鈉0. 8份，對(duì)苯二甲酸二辛酯 D0TP1. 7份，環(huán)氧硬脂酸辛酯4份，炭黑Ν550 25份，重質(zhì)碳酸鈣16份，高嶺土 4份，抗氧化 劑1076 0. 9份，其中改性聚-β -羥丁酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠共混改性而 得，蠶絲纖維中蠶絲蛋白含量為75wt% ;
[0017] 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑A-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以14rpm的攪拌 速度攪拌13min，然后加入花生蛋白粉以21rpm的攪拌速度攪拌llmin，接著加入輕基丁酸 戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至163°C并繼續(xù)以27rpm的攪拌速 度攪拌13. 3min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯D0TP、環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭 黑N550、重質(zhì)碳酸|丐、高嶺土和抗氧化劑1076后以35rpm的攪拌速度攪拌19min后得到混 合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解花生蛋白塑料，其中螺桿擠 出機(jī)中五段的溫度依次為119°C、122°C、129°C、132°C、138°C，螺桿轉(zhuǎn)速為12rpm，機(jī)頭溫度 為 141°C。
[0018] 實(shí)施例3
[0019] 本發(fā)明提出的一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV34份，改性聚-β -羥丁酸PHB56份，花生蛋白粉19份，黃麻纖維2. 1份，蠶 絲纖維3. 6份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 23份，乳酸鈉2. 5份，脫氫乙酸鈉0. 6份，對(duì)苯二甲酸 二辛酯D0TP2. 1份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 6份，炭黑Ν550 27份，重質(zhì)碳酸鈣13份，高嶺土 6 份，抗氧化劑1076 0. 75份，其中改性聚-β -羥丁酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠 共混改性而得,蠶絲纖維中蠶絲蛋白含量為74wt% ;
[0020] 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑Α-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以18rpm的攪拌 速度攪拌l〇min，然后加入花生蛋白粉以23rpm的攪拌速度攪拌9min，接著加入輕基丁酸 戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至170°C并繼續(xù)以25rpm的攪拌速 度攪拌15min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP、環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭黑 N550、重質(zhì)碳酸|丐、高嶺土和抗氧化劑1076后以32rpm的攪拌速度攪拌21min后得到混合 物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解花生蛋白塑料，其中螺桿擠出 機(jī)中五段的溫度依次為117°C、125°C、126°C、134°C、135°C，螺桿轉(zhuǎn)速為15rpm，機(jī)頭溫度為 140。。。
[0021] 實(shí)施例4
[0022] 本發(fā)明提出的一種可生物降解花生蛋白塑料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV32份，改性聚-β -羥丁酸PHB58份，花生蛋白粉17份，黃麻纖維2. 3份，蠶 絲纖維3. 2份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 23份，乳酸鈉2. 4份，脫氫乙酸鈉0. 7份，對(duì)苯二甲酸 二辛酯D0TP1. 9份，環(huán)氧硬脂酸辛酯3. 2份，炭黑Ν550 26份，重質(zhì)碳酸鈣15份，高嶺土 5 份，抗氧化劑1076 0. 83份其中改性聚-β -羥丁酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠 共混改性而得，蠶絲纖維中蠶絲蛋白含量為73wt% ;
[0023] 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑Α-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以12rpm的攪拌 速度攪拌15min，然后加入花生蛋白粉以20rpm的攪拌速度攪拌12min，接著加入輕基丁酸 戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至160°C并繼續(xù)以28rpm的攪拌速
【權(quán)利要求】
1. 一種可生物降解花生蛋白塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊 酸共聚酯PHBV30-35份，改性聚-β -羥丁酸PHB55-60份，花生蛋白粉15-20份，黃麻纖 維2-2. 4份，蠶絲纖維3-4份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 1-1. 3份，乳酸鈉2-3份，脫氫乙酸鈉 0. 5-0. 8份，對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP1. 7-2. 3份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2-4份，炭黑Ν550 25-28 份，重質(zhì)碳酸鈣12-16份，高嶺土 4-7份，抗氧化劑1076 0. 7-0. 9份，其中改性聚-β -羥丁 酸ΡΗΒ為聚-β -羥丁酸ΡΗΒ與乙丙橡膠共混改性而得； 在制備過(guò)程中，將硅烷偶聯(lián)劑Α-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以12-18rpm的攪拌 速度攪拌l〇_15min，然后加入花生蛋白粉以20-23rpm的攪拌速度攪拌9-12min，接著加入 羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至160-170°C并繼續(xù)以 25-28rpm的攪拌速度攪拌13-15min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP、 環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭黑N550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和抗氧化劑1076后以32-36rpm的攪拌速 度攪拌18-21min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解 花生蛋白塑料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為117-120°C、121-125°C、126-130°C、 131-134°C、135-139°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 10_15rpm，機(jī)頭溫度為 140-142°C。
2. 如權(quán)利要求1所述可生物降解花生蛋白塑料，其特征在于，黃麻纖維和蠶絲纖維的 重量比為 2. 1-2. 3 :3· 2-3. 6。
3. 如權(quán)利要求2所述可生物降解花生蛋白塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：羥 基丁酸戊酸共聚酯PHBV32-34份，改性聚-β -羥丁酸PHB56-58份，花生蛋白粉17-19份，黃 麻纖維2. 1-2. 3份，蠶絲纖維3. 2-3. 6份，硅烷偶聯(lián)劑Α-151 1. 13-1. 23份，乳酸鈉 2. 4-2. 5 份，脫氫乙酸鈉〇. 6-0. 7份，對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP1. 9-2. 1份，環(huán)氧硬脂酸辛酯2. 6-3. 2 份，炭黑Ν550 26-27份，重質(zhì)碳酸鈣13-15份，高嶺土 5-6份，抗氧化劑1076 0. 75-0. 83份。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述可生物降解花生蛋白塑料，其特征在于，蠶絲纖維中蠶 絲蛋白含量為72-75wt%。
5. 如權(quán)利要求4所述可生物降解花生蛋白塑料，其特征在于，在制備過(guò)程中，將硅烷 偶聯(lián)劑A-151加入黃麻纖維和蠶絲纖維中以14-16rpm的攪拌速度攪拌12-13min，然后加 入花生蛋白粉以21-22rpm的攪拌速度攪拌10-llmin，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV 和改性聚-β -羥丁酸PHB后將溫度升至163-168°C并繼續(xù)以26-27rpm的攪拌速度攪拌 13. 3-14. 5min，再加入乳酸鈉、脫氫乙酸鈉、對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP、環(huán)氧硬脂酸辛酯、炭黑 N550、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和抗氧化劑1076后以33-35rpm的攪拌速度攪拌19-20min后得 到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可生物降解花生蛋白塑料，其中螺 桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為 118-119°C、122-123°C、127-129°C、132-133°C、136-138°C， 螺桿轉(zhuǎn)速為12_13rpm，機(jī)頭溫度為141°C。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK104086963SQ201410373863
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李元煥 申請(qǐng)人:寧國(guó)市日格美橡塑制品有限公司