一种可降解的环保塑料及其制备方法与流程

1.本发明属于塑料生产技术领域，具体为一种可降解的环保塑料及其制备方法。


背景技术：

2.降解是指能够在自然界中进行自然分解的一种形式，具体表现为有机化合物中碳原子的数目减少，分子量降低。塑料降解是指高分子聚合物达到生命周期的终结，即达到对环境无害化的碎片或变成二氧化碳和水。塑料问题已经成为了世界难题，大部分塑料在一次性消费后被丢弃，而普通的塑料在自然环境中难以降解，甚至会造成环境的污染，若使其完全降解，回归自然循环，需要经历几十年或上百年的时间。塑料垃圾每年都会造成数以万计海洋生物的死亡，因此针对此问题，出现了可降解的环保塑料，能够大大降低降解的时间，起到环保的作用，环保塑料一般包括再生料塑料和新料塑料，即在生产过程中添加了降解母料的塑料。
3.现有技术中，可降解的环保塑料多为聚烯烃树脂制成，其降解周期为一百八十天左右，能够达到较好的降解效果，现已广泛使用，但是，这种可降解的环保塑料在使用时强度低于传统塑料，使用时受到承装物品的挤压，更加容易变形，变形后其受到挤压的位置产生白色拉痕，影响外观，且不易在其生命周期内重复使用，因此针对上述问题提出一种具有强度高和稳定性好的可降解的环保塑料及其制备方法。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降解的环保塑料及其制备方法，具有强度高和稳定性好的优点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可降解的环保塑料，所述可降解的环保塑料其按重量份包括：聚烯烃树脂65-75份，改性淀粉6-10份，聚乙烯醇5-15份，纤维素3-8份，光敏剂1-4份，生物降解剂11-16份，改性竹纤维8-12份，短石棉纤维10-15份，纳米二氧化硅15-22份，增塑剂8-16份，引发剂5-10份。
6.优选的，所述可降解的环保塑料其按重量份为：聚烯烃树脂70份，改性淀粉7份，聚乙烯醇12份，纤维素6份，光敏剂3份，生物降解剂13份，改性竹纤维12份，短石棉纤维14份，纳米二氧化硅16份，增塑剂11份，引发剂7份。
7.一种可降解的环保塑料的制备方法，所述可降解的环保塑料的制备方法具体为：s1:取聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、短石棉纤维14份、纳米二氧化硅16份，并于质量分数为30%的硅酸钠溶液中混合加热形成基液；s2:把基液通入反应釜中，并加入改性竹纤维12份、纤维素6份进行搅拌增压；s3:把s2操作后的到的混合物加入光敏剂3份、增塑剂11份，并在50-60℃的条件下进行搅拌混合；s4:把s3操作后得到的混合物加入改性淀粉7份，并把温度提高到60-70℃；s5:加入生物降解剂13份和引发剂7份，并混合搅拌均匀，得到成品混合液；
s6:对得到的混合液通过双螺杆挤出机挤压呈熔融状态，并保持在温度在150-160℃；s7:用加工机对熔融状态的混合液进行加工，并在冷却后得到成品。
8.优选的，所述s1中硅酸钠溶液为70份，所述混合时的加热温度为140℃，所述混合时通过混合机器保持200-300r/min的条件下混合25分钟；硅酸钠溶液与聚烯烃树脂的分量相同，能够更好的使聚烯烃树脂、聚乙烯醇、短石棉纤维、纳米二氧化硅进行混合，并在140℃的环境下，能够更好的保证聚烯烃树脂的融化，并且通过25分钟的混合，保证混合的更加均匀。
9.优选的，所述s1中基液的制取操作中，聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、质量分数为30%的硅酸钠溶液首先进行混合，所述混合的温度环境为140℃，所述聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、质量分数为30%的硅酸钠溶液的混合时间为15分钟，具体方式为把聚烯烃树脂70份与质量分数为30%的硅酸钠溶液混合，待充分溶解后放入聚乙烯醇12份，并通过混合机器进行混合，在添加短石棉纤维14份时，需要做好防护，防止石棉粉尘对人体产生不好的影响；聚烯烃树脂是制作基液的主体，因此份数较多，因聚烯烃树脂常规状态下为固体，因此通过140℃的温度环境使其熔融，并在质量分数为30%的硅酸钠溶液对齐进行稀释，使短石棉纤维14份和纳米二氧化硅16份更方便的与液体状态的聚烯烃树脂混合，混合更方便也更高效，并且添加的短石棉纤维具有耐热、不燃、耐水、耐酸、耐化学腐蚀的有效物理特性，从而用作胶粘剂粘接时耐高温和阻燃增强填充剂，能够使制成的塑料成品的性能更好。
10.优选的，所述s2中改性竹纤维的制作方式为：取干燥的毛竹放入粉碎机中进行破碎，破碎后得到竹纤维粉末，将竹纤维粉末与浓度为20％氢氧化钠混合并进行高温加热，并同步加入改性淀粉，得到竹纤维浆液，对竹纤维浆液进行干燥即得到所需改性竹纤维；通过改性竹纤维增加，能够保证在环保塑料的使用中，竹纤维提供更好的韧性，在提高强度的同时使成品的稳定性更好，并且改性竹纤维为天然材质，容易降解，不会产生污染。
11.优选的，所述s4中采用混合机进行混合，并且混合时保证300～400r/min的转速搅拌混合5分钟；温度在60-70℃时，能够使改性淀粉进行溶胀，从而便于与混合物进行混合，同时改性淀粉具有多一点的粘性，能够起到一定的辅助混合作用，同时改性淀粉内部的羟基能够对水分进行吸收，降低混合物中的水分。
12.优选的，所述s4中的改性淀粉的制作方式为：把普通淀粉溶液按照一比一的体积比溶解于聚乙烯醇溶液中，加入交联剂、双氧水、硫酸亚铁粉末形成浓度为50％的分散液，并把分散液放入密炼机中在温度为90℃的条件下混炼30分钟，混炼过程中密炼机转速为100r/min，待淀粉糊化后取出，通过而烦恼随机进行粉碎，粉碎后通过500目的筛网进行过滤，并在60℃的真空环境中干燥48h，得到粉末，将粉末加热至熔融状态，并向熔融状态下的粉末中加入增塑剂和增韧剂，保持温度不变，对混合物进行超声波振荡30分钟，使增塑剂和增韧剂熔融后与混合物均匀混合，接着把混合均匀的熔融物压制成块状得到成品；通过淀粉的改性，能够有效的增强淀粉的性质，以聚乙烯醇溶液的加入，能够提高混合物的界面相容性，改善混合体系的机械性能，从而使加入改性淀粉后生产出来的塑料制品抗拉强度更高，塑料制品的一体性更好，同时，在塑料制品的力学性能上也有一定的优化。
13.优选的，所述s5中在加入生物降解剂和引发剂时，其温度保持在60-70℃，并混合搅拌15分钟，所述生物降解剂先加入且引发剂的加入时间与生物降解剂的加入时间间隔7
分钟；生物降解剂能够利用微生物的作用促进树脂降解，起到解决白色污染的作用，并且先添加生物降解剂能够方便有混合物与生物降解剂的充分接触混合，后加入引发剂能够在生物降解剂混合好后对混合物进行连锁聚合反应，形成需要的物质。
14.优选的，所述s7中的加工方式为注塑、吹塑、挤出或热压，所述冷却方式可采用自然冷却、风力冷却或者水冷的方式；通过注塑、吹塑、挤出或热压的形式能够适应不同的产品生产，从而能够保证生产加工产品的最佳方式，保证对产品的生产为最方便和节省时间和成本的状态，自然冷却的产品成型较慢，通过风冷和水冷的方式产品的温度变化速度较大，生产速度更加快捷。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本技术通过在制作时加入改性竹纤维与改性淀粉，对成品提供一定的韧性，从而增强产品成型后的韧性，进而达到增加产品的抗压性能，强化其使用效果，并且光敏剂和生物降解剂的添加，能够增强产品的可降解性能，从而提高产品的环保特性，增强产品具备的经济价值和环保效益，对解决白色污染起到了促进的作用。
具体实施方式
16.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例一：一种可降解的环保塑料，可降解的环保塑料其按重量份为：聚烯烃树脂68份，改性淀粉8份，聚乙烯醇11份，纤维素4份，光敏剂2份，生物降解剂12份，改性竹纤维8份，短石棉纤维12份，纳米二氧化硅15份，增塑剂10份，引发剂8份。
18.一种可降解的环保塑料的制备方法，可降解的环保塑料的制备方法具体为：s1:取聚烯烃树脂68份、聚乙烯醇11份、短石棉纤维12份、纳米二氧化硅15份，并于质量分数为30%的硅酸钠溶液中混合加热形成基液；s2:把基液通入反应釜中，并加入改性竹纤维8份、纤维素4份进行搅拌增压；s3:把s2操作后的到的混合物加入光敏剂2份、增塑剂10份，并在50-60℃的条件下进行搅拌混合；s4:把s3操作后得到的混合物加入改性淀粉8份，并把温度提高到60-70℃；s5:加入生物降解剂13份和引发剂8份，并混合搅拌均匀，得到成品混合液；s6:对得到的混合液通过双螺杆挤出机挤压呈熔融状态，并保持在温度在150-160℃；s7:用加工机对熔融状态的混合液进行加工，并在冷却后得到成品。
19.实施例二：一种可降解的环保塑料，可降解的环保塑料其按重量份为：聚烯烃树脂72份，改性淀粉9份，聚乙烯醇14份，纤维素7份，光敏剂3份，生物降解剂15份，改性竹纤维11份，短石棉纤维14份，纳米二氧化硅21份，增塑剂15份，引发剂9份。
20.一种可降解的环保塑料的制备方法，可降解的环保塑料的制备方法具体为：s1:取聚烯烃树脂72份、聚乙烯醇14份、短石棉纤维14份、纳米二氧化硅21份，并于质量分数为30%的硅酸钠溶液中混合加热形成基液；
s2:把基液通入反应釜中，并加入改性竹纤维11份、纤维素7份进行搅拌增压；s3:把s2操作后的到的混合物加入光敏剂3份、增塑剂15份，并在50-60℃的条件下进行搅拌混合；s4:把s3操作后得到的混合物加入改性淀粉9份，并把温度提高到60-70℃；s5:加入生物降解剂15份和引发剂9份，并混合搅拌均匀，得到成品混合液；s6:对得到的混合液通过双螺杆挤出机挤压呈熔融状态，并保持在温度在150-160℃；s7:用加工机对熔融状态的混合液进行加工，并在冷却后得到成品。
21.实施例三：一种可降解的环保塑料，可降解的环保塑料其按重量份为：聚烯烃树脂72份，改性淀粉6份，聚乙烯醇7份，纤维素4份，光敏剂2份，生物降解剂16份，改性竹纤维9份，短石棉纤维11份，纳米二氧化硅17份，增塑剂9份，引发剂6份。
22.一种可降解的环保塑料的制备方法，可降解的环保塑料的制备方法具体为：s1:取聚烯烃树脂72份、聚乙烯醇7份、短石棉纤维11份、纳米二氧化硅17份，并于质量分数为30%的硅酸钠溶液中混合加热形成基液；s2:把基液通入反应釜中，并加入改性竹纤维9份、纤维素4份进行搅拌增压；s3:把s2操作后的到的混合物加入光敏剂2份、增塑剂9份，并在50-60℃的条件下进行搅拌混合；s4:把s3操作后得到的混合物加入改性淀粉6份，并把温度提高到60-70℃；s5:加入生物降解剂16份和引发剂6份，并混合搅拌均匀，得到成品混合液；s6:对得到的混合液通过双螺杆挤出机挤压呈熔融状态，并保持在温度在150-160℃；s7:用加工机对熔融状态的混合液进行加工，并在冷却后得到成品。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种可降解的环保塑料，其特征在于：所述可降解的环保塑料其按重量份包括：聚烯烃树脂65-75份，改性淀粉6-10份，聚乙烯醇5-15份，纤维素3-8份，光敏剂1-4份，生物降解剂11-16份，改性竹纤维8-12份，短石棉纤维10-15份，纳米二氧化硅15-22份，增塑剂8-16份，引发剂5-10份。2.根据权利要求1所述的一种可降解的环保塑料，其特征在于：所述可降解的环保塑料其按重量份为：聚烯烃树脂70份，改性淀粉7份，聚乙烯醇12份，纤维素6份，光敏剂3份，生物降解剂13份，改性竹纤维12份，短石棉纤维14份，纳米二氧化硅16份，增塑剂11份，引发剂7份。3.一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述可降解的环保塑料的制备方法具体为：s1:取聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、短石棉纤维14份、纳米二氧化硅16份，并于质量分数为30%的硅酸钠溶液中混合加热形成基液；s2:把基液通入反应釜中，并加入改性竹纤维12份、纤维素6份进行搅拌增压；s3:把s2操作后的到的混合物加入光敏剂3份、增塑剂11份，并在50-60℃的条件下进行搅拌混合；s4:把s3操作后得到的混合物加入改性淀粉7份，并把温度提高到60-70℃；s5:加入生物降解剂13份和引发剂7份，并混合搅拌均匀，得到成品混合液；s6:对得到的混合液通过双螺杆挤出机挤压呈熔融状态，并保持在温度在150-160℃；s7:用加工机对熔融状态的混合液进行加工，并在冷却后得到成品。4.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s1中硅酸钠溶液为70份，所述混合时的加热温度为140℃，所述混合时通过混合机器保持200-300r/min的条件下混合25分钟。5.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s1中基液的制取操作中，聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、质量分数为30%的硅酸钠溶液首先进行混合，所述混合的温度环境为140℃，所述聚烯烃树脂70份、聚乙烯醇12份、质量分数为30%的硅酸钠溶液的混合时间为15分钟，具体方式为把聚烯烃树脂70份与质量分数为30%的硅酸钠溶液混合，待充分溶解后放入聚乙烯醇12份，并通过混合机器进行混合，在添加短石棉纤维14份时，需要做好防护，防止石棉粉尘对人体产生不好的影响。6.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s2中改性竹纤维的制作方式为：取干燥的毛竹放入粉碎机中进行破碎，破碎后得到竹纤维粉末，将竹纤维粉末与浓度为20％氢氧化钠混合并进行高温加热，并同步加入改性淀粉，得到竹纤维浆液，对竹纤维浆液进行干燥即得到所需改性竹纤维。7.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s4中采用混合机进行混合，并且混合时保证300～400r/min的转速搅拌混合5分钟。8.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s4中的改性淀粉的制作方式为：把普通淀粉溶液按照一比一的体积比溶解于聚乙烯醇溶液中，加入交联剂、双氧水、硫酸亚铁粉末形成浓度为50％的分散液，并把分散液放入密炼机中在温度为90℃的条件下混炼30分钟，混炼过程中密炼机转速为100r/min，待淀粉糊化后取出，通过而烦恼随机进行粉碎，粉碎后通过500目的筛网进行过滤，并在60℃的真空环境中干燥
48h，得到粉末，将粉末加热至熔融状态，并向熔融状态下的粉末中加入增塑剂和增韧剂，保持温度不变，对混合物进行超声波振荡30分钟，使增塑剂和增韧剂熔融后与混合物均匀混合，接着把混合均匀的熔融物压制成块状得到成品。9.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s5中在加入生物降解剂和引发剂时，其温度保持在60-70℃，并混合搅拌15分钟，所述生物降解剂先加入且引发剂的加入时间与生物降解剂的加入时间间隔7分钟。10.根据权利要求3所述的一种可降解的环保塑料的制备方法，其特征在于：所述s7中的加工方式为注塑、吹塑、挤出或热压，所述冷却方式可采用自然冷却、风力冷却或者水冷的方式。

技术总结
本发明公开了一种可降解的环保塑料，所述可降解的环保塑料其按重量份包括：聚烯烃树脂65-75份，改性淀粉6-10份，聚乙烯醇5-15份，纤维素3-8份，光敏剂1-4份，生物降解剂11-16份，改性竹纤维8-12份，短石棉纤维10-15份，纳米二氧化硅15-22份，增塑剂8-16份，引发剂5-10份。本申请通过在制作时加入改性竹纤维和改性淀粉，对成品提供一定的韧性，从而增强产品成型后的韧性，进而达到增加产品的抗压性能，强化其使用效果，并且光敏剂和生物降解剂的添加，能够增强产品的可降解性能，从而提高产品的环保特性，增强产品具备的经济价值和环保效益，对解决白色污染起到了促进的作用。对解决白色污染起到了促进的作用。


技术研发人员：甘惠标 甘惠贞 甘惠波
受保护的技术使用者：广西梧州日新塑料实业有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/10/15