專利名稱：光和生物可環(huán)境降解母料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光和生物可環(huán)境降解母料。
塑料以其優(yōu)異的性能、千姿百態(tài)的設(shè)計(jì)，得到廣泛的應(yīng)用，為人類帶來了文明，為社會帶來了進(jìn)步。但是它在達(dá)到使用目的被廢棄以后，幾十年、上百年都不易降解和消失，又造成嚴(yán)重的塑料垃圾及社會公害問題，已形成了一個新的污染源。它造成的環(huán)境污染，以及對生物的影響已成為世界性的社會問題。目前，消除塑料垃圾的方法主要有三種方法①回收；②堆埋；③焚燒?；厥占磳U舊塑實(shí)收集起來，經(jīng)分類、分檢、清洗、重新造粒，二次加工成低檔次制品。但由于回收時要求技術(shù)高，產(chǎn)出效益低，實(shí)際上回收很困難；堆埋由于塑料在地下長期不能分解，占地面積過大，且影響土壤結(jié)構(gòu)而不切合實(shí)際；焚燒則會產(chǎn)生大量有害氣體，造成二次污染。
從70年代起，國外有不少研究人員就從事研究能迅速溶解或自行分解或燃燒時不產(chǎn)生有害氣體的塑料—降解塑料。這是塑料工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而可環(huán)境降解的母料是降解塑料制品的必須原母料。
過去有專利報(bào)道，用糊化淀粉和接枝共混物及光降解劑與塑料共混，制備一種可降解塑料，但由于淀粉改性工藝復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用高，投資大而不宜工業(yè)化生產(chǎn)，同時由于改性淀粉穩(wěn)定性和降解可控性及降解徹底性差，很難推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的在于為生產(chǎn)降解塑料制品提供一種光和生物可環(huán)境降解母料，它具有加工中的穩(wěn)定性、降解過程中的可控制性和降解的徹底性，并低于普通聚烯烴的價格。
本發(fā)明光和生物可環(huán)境降解母料的組份包括聚烯烴樹脂、改性淀粉、光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣。
其中所述的上述的組份的配比為(以重量份計(jì))聚烯烴樹脂15-40份改性淀粉50-80份光降解劑0.02-0.3份促氧化劑0.01-0.1份自氧化劑0.1-10份降解控制劑0.02-0.2份碳酸鈣10-40份。
其中所述的聚烯烴樹脂包括LDPE、LLDPE、HDPE、PP或PS等。
其中所述的改性淀粉是將普通淀粉用硅烷類、鈦酸脂類、鋁酸脂類偶聯(lián)劑及低分子烴類處理制得，其中硅烷類、鈦酸脂類、鋁酸脂類偶聯(lián)劑及低分子烴類用量為0.5-5％，于70-100℃下高速攪拌3-5分鐘。
其中所述的碳酸鈣是用脂肪酸類如十六酸、十八酸、二十酸等處理制得，其中脂肪酸類用量為0.5-5％，于70-100℃下高速攪拌3-5分鐘。
其中所述的自氧化劑為植物油類，如大豆油、玉米油、棉籽油、菜籽油等。
其中所述的光降解劑為鐵的離子鹽，如萘酸鐵、硬脂酸鐵、水揚(yáng)酸鐵、甲酸鐵、乙酸鐵等。
其中所述的促氧化劑為脂肪鹽類，如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣。
其中所述的降解控制劑為2、6-二叔丁基四甲基苯酚或2、4-二甲基六叔丁基苯酚。
本發(fā)明所提供的光和生物可環(huán)境降解母料的制備方法包括首先將細(xì)度在10微米以下的普通淀粉加入到已升溫至70-80度的高速攪拌機(jī)內(nèi)，低速攪拌至物料淀粉溫度達(dá)60度以上，分三次加入0.005-0.01％偶聯(lián)劑進(jìn)行高速混合處理5-10分鐘，使其改性后與10-20％聚烯烴及5-15％的光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣低速混合10-15分鐘，高攪溫度控制在100度以內(nèi)，制成混合料；然后，將混合料通過專用雙螺桿擠出機(jī)在140-200度范圍內(nèi)進(jìn)行擠出造粒，制成直徑2mm長3-4mm的園柱型光和生物可環(huán)境降解母料。該母料可與通用聚烯烴配合，并加入其它組分，采用普通吹塑設(shè)備，制成各種光和生物降解的薄膜。
本發(fā)明光和生物可環(huán)境降解母料除了一般光和生物雙降解功能外，尤其在母料中加入了經(jīng)特殊處理的不同比例的碳酸鈣，使該母料在制備過程中增強(qiáng)了穩(wěn)定性，在降解塑料制品降解過程中提高了可控性、徹底性。
該發(fā)明母料在自然環(huán)境下，不僅具有一般光生物雙降解功能，而且由于添加碳酸鈣可在10-50％之間任意調(diào)整比例，提高了降解母料在制備過程中的穩(wěn)定性和降解過程中的可控性、徹底性，同時與同類產(chǎn)品相比，其成本降低30％左右，可大大擔(dān)高經(jīng)濟(jì)效益。本產(chǎn)品運(yùn)用于吹塑農(nóng)用地膜、工業(yè)、食品包裝、垃圾袋等。還可調(diào)整載體，廣泛用于PP和PS包裝及一次性餐具制品。
本發(fā)明光和生物可環(huán)境降解母料由于自氧化劑的加入，不但提高了降解過程中生物降解功能，它還是一種很好的增塑劑，提高了降解塑料制品的物理性能。
本發(fā)明光和生物可環(huán)境降解母料的優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)工藝簡單，采用將淀粉與偶聯(lián)劑及低分子烴類在高速混合器中混煉為疏水淀粉，克服了原有改性淀粉(淀粉接枝共混物)復(fù)雜的工藝和高生產(chǎn)成本的缺點(diǎn)，尤其是加入不同比例的碳酸鈣于該母料中，增強(qiáng)了其加工的穩(wěn)定性和降解過程中的不控性、徹底性，同時大大降低了生產(chǎn)成本(30％左右)，提高了經(jīng)濟(jì)效益，母料的制備按一定比例將聚烯烴樹脂、改性淀粉、光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣經(jīng)高速混合器混煉、再經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)擠出成型，可獲得不同型號的光和生物可環(huán)境降解母料，為可降解地膜工業(yè)、食品包裝袋、垃圾袋和一次性飲食餐具具制備所必須的優(yōu)質(zhì)母料。
下面通過表1中的配方結(jié)合三個實(shí)施例說明本發(fā)明，其技術(shù)指標(biāo)，吹塑膜力學(xué)性能和降解性能如表2、表3、表4、表5所示表1(組分的配比(重量份數(shù)表示))
表2光和生物可環(huán)境降解母料技術(shù)指標(biāo)
表3吹塑成降解覆膜力學(xué)性能
表4 吹塑成可降解地膜老化磷解指標(biāo)
表5吹塑成垃圾袋包裝膜老化裂解指標(biāo)
權(quán)利要求
1.光和生物可環(huán)境降解母料，其中包括聚烯烴樹脂、改性淀粉、光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣。
2.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的上述的組份的配比為(以重量份計(jì))聚烯烴樹脂15-40份改性淀粉50-80份光降解劑0.02-0.3份促氧化劑0.01-0.1份自氧化劑0.1-10份降解控制劑0.02-0.2份碳酸鈣10-40份。
3.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的聚烯烴樹脂包括LDPE、LLDPE、HDPE、PP或PS。
4.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的改性淀粉是將普通淀粉，包括玉米淀粉、紅薯淀粉、八蕉淀粉或木薯淀粉，用硅烷類、鈦酸脂類、鋁酸脂類偶聯(lián)劑及低分子烴類處理制得，其中硅烷類、鈦酸脂類、鋁酸脂類偶聯(lián)劑及低分子烴類用量為0.5-5％，于70-100℃下高速攪拌3-5分鐘。
5.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的碳酸鈣是用脂肪酸類如十六酸、十八酸、二十酸等處理制得，其中脂肪酸類用量為0.5-5％，于70-100℃下高速攪拌3-5分鐘。
6.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的自氧化劑為植物油類，包括大豆油、玉米油、棉籽油或菜籽油。
7.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的光降解劑為鐵的離子鹽，包括萘酸鐵、硬脂酸鐵、水揚(yáng)酸鐵、甲酸鐵或乙酸鐵。
8.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的促氧化劑為脂肪鹽類，包括硬脂酸鋅或硬脂酸鈣。
9.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中所述的降解控制劑為2、6-二叔丁基四甲基苯酚或2、4-二甲基六叔丁基苯酚。
10.權(quán)利要求1所述的光和生物可環(huán)境降解母料，其中制備方法包括首先將細(xì)度在10微米以下的普通淀粉加入到已升溫至70-80度的高速攪拌機(jī)內(nèi)，低速攪拌至物料淀粉溫度達(dá)60度以上，分三次加入0.005-0.01％偶聯(lián)劑進(jìn)行高速混合處理5-10分鐘，使其改性后與10-20％聚烯烴及5-15％的光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣低速混合10-15分鐘，高攪溫度控制在100度以內(nèi)，制成混合料；然后，將混合料通過專用雙螺桿擠出機(jī)在140-200度范圍內(nèi)進(jìn)行擠出造粒，制成直徑為2mm長3-4mm的園柱型光和生物可環(huán)境降解母料。
全文摘要
光和生物可環(huán)境降解母料,其中包括聚烯烴樹脂、改性淀粉、光降解劑、促氧化劑、自氧化劑、降解控制劑、碳酸鈣。其中制備方法包括:首先將普通淀粉加入到高速攪拌機(jī)內(nèi),低速攪拌至物料淀粉溫度達(dá)60度以上,加入偶聯(lián)劑高速混合處理,使其改性后與聚烯烴及助劑低速混合,制成混合料;然后,將混合料通過專用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒,制成2mm長3—4mm的圓柱型光和生物可環(huán)境降解母料;該母料可與通用聚烯烴配合,采用普通吹塑設(shè)備,制成各種光和生物降解的薄膜。
文檔編號C08K5/098GK1193026SQ9710060
公開日1998年9月16日 申請日期1997年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月6日
發(fā)明者趙小英 申請人:趙小英