本发明专利技术提供一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂，其特征在于，具有如下结构式：本发明专利技术还提出一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂的制备方法和应用。由于结构的特殊设计，本发明专利技术提出的可控光生物降解聚烯烃添加剂既能与聚烯烃基材之间具有良好的亲和性，便于其均匀地分散于聚烯烃基材中；其本身具有很好的光-生物活性，又能改善聚烯烃基材的光-生物降解性能和调控降解的诱导期。本发明专利技术提出的可控光-生物降解添加剂，通过控制其在聚烯烃基材中的添加比例，可控制聚烯烃塑料在1.5-30个月内完全降解，具有极高的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂，其特征在于，具有如下结构式：本专利技术还提出一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂的制备方法和应用。由于结构的特殊设计，本专利技术提出的可控光生物降解聚烯烃添加剂既能与聚烯烃基材之间具有良好的亲和性，便于其均匀地分散于聚烯烃基材中；其本身具有很好的光-生物活性，又能改善聚烯烃基材的光-生物降解性能和调控降解的诱导期。本专利技术提出的可控光-生物降解添加剂，通过控制其在聚烯烃基材中的添加比例，可控制聚烯烃塑料在1.5-30个月内完全降解，具有极高的应用价值。【专利说明】一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂及其制备和应用
本专利技术涉及聚合物领域，具体地，涉及一种可控光生物降解聚烯烃添加剂及其制备方法和应用，以及包含该可控光生物降解聚烯烃添加剂的组合物。
技术介绍
聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等材料，是目前最为常用的一类重要通用塑料。由于具有易成型、比重小、力学性能好、可重复使用和无毒等优点，因而聚烯烃塑料广泛应用于汽车、家电、日用品和一次性薄膜包装材料等领域。日常生活中，聚烯烃塑料制品在整个塑料制品中的使用占越来越大的比重，其中包括大量的包装袋、家用电器泡沫减震材料和包装盒等一次性包装材料。聚烯烃的使用给我们的生产和生活带来了很大的方便，但也带来了一些问题。由于塑料的易老化和易破损等特点，它的使用周期非常短，大量的塑料制品特别是包装物大约6~12个月后便被废弃，40%的塑料在I~2年后转化为废塑料。由于高分子量的聚烯烃很难被日光和微生物降解，聚烯烃废弃物将在户外长期存在，对环境造成“白色污染”。当前，大多数的废弃聚烯烃通过焚烧或填埋处理，但焚烧处理会产生大量有毒气体；而填埋涉及土地占用及长时间无法降解的问题。这个问题已在国内外得到了普遍重视，关于可降解聚烯烃的研究和生产一直是塑料工业研究的热点。合成得到的生物可降解塑料可以解决塑料的环境污染问题，但该类生物可降解塑料目前价格较高，难以 推广。与通用塑料相比，特别是在薄膜等薄壁制品方面，生物可降解塑料的力学性能和热性能往往难以达到使用要求，难以实用化，也无法替代传统塑料。淀粉填充等填充型可降解塑料属于半降解塑料；由于仅仅使填充物降解，聚合物本身不能发生明显的降解，大量碎裂的塑料更增加了回收处理的难度，使污染更加严重。而且可生物降解填充物的加入往往降低了塑料的物理性能，使其质量难以适应市场的需求。综合经济、生态及使用要求等诸多因素，采取添加光降解剂制备可控光降解聚合物/塑料的方法更为实际、可行。一些现有的专利申请或文献，如:美国专利US5854304(【公开日】:1998年12月29 H),以及中国专利CN1174856A (申请号:96109080.4，【公开日】:1998年3月4日)等采用添加二乙基二硫代氨基甲酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸铁、二茂铁、硬脂酸锰、乙酰丙酮铁、硬脂酸钴、硬脂酸锌或者硬脂酸钙等过渡金属的羧酸盐或络合物的方法，可以加速聚烯烃的光降解。但是，由于这些添加剂均属于小分子的羧酸盐或络合物，若掺杂较多则容易导致塑料的力学性能下降；而且，由于小分子添加剂的性质与聚烯烃存在较大的差异，即使预先与聚烯烃制成母料，也容易造成其在塑料中分布不均匀。当这种制成品进行光降解时，容易造成添加剂浓度高的地方分解速度过快或时间过短，影响了塑料的使用期限；而浓度低或没有添加剂的地方降解速度过慢或不降解，影响了塑料的降解性能。有些专利申请公开的信息中，除了加入过渡金属有机盐这种光降解助剂外，也添加天然多元有机酸(柠檬酸或富马酸等)制成氧化-生物降解聚合物/塑料，克服单一光降解所产生的后期生物降解较慢的问题，但仍存在上述所述的光降解分布不均匀等问题。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本专利技术的目的之一在于，提供一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂。本专利技术的另一目的在于，提供一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂的制备方法。本专利技术的第三个目的是提出所述聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂的应用。实现本专利技术上述目的的技术方案为:一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂，具有如下结构式:【权利要求】1.一种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂，其特征在于，具有如下结构式: 2.根据权利要求1所述的聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂，其特征在于，R为H、甲基或苯基。3.—种聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂的制备方法，其特征在于，包括步骤: 将氧化聚烯烃或有机酸接枝改性聚烯烃与过渡金属的氢氧化盐反应，按照使反应物中含有过渡金属的质量百分含量为0.1~10%的比例，加入过渡金属的氢氧化盐，在120-140°C下反应2-5h，得到可控光生物降解聚烯烃添加剂； 其中，所述过渡金属的氢氧化盐为:氢氧化钴、氢氧化铈、氢氧化镍、氢氧化锌、氢氧化钙或氢氧化锰。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化聚烯烃的制备方法为:将聚烯烃熔融或溶于有机溶剂中，加入氧化剂氧化，氧化反应温度为110-200°C，氧化反应时间10-20h，得到氧化聚烯烃；所述有机溶剂为甲苯或二甲苯。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氧化聚烯烃的制备方法为: 将聚烯烃熔融或溶于有机溶剂中，通入含有氧气的气体，在135-195?下进行氧化反应，当反应混合物的酸值为5~100mgK0H/g时，优选当反应混合物的酸值为20_40mgK0H/g时，停止反应，得到氧化聚烯烃。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸接枝改性聚烯烃的制备方法为: 将聚烯烃熔融或溶于有机溶剂中，加入聚烯烃质量1-10%的有机酸和聚烯烃质量0.01-0.1%的过氧化物，在110-200°c下进行接枝反应，反应时间4-8h，得到有机酸接枝的改性聚烯烃； 所述有机酸为马来酸，富马酸，丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸中的一种或多种；所述过氧化物为过氧化氢、乙酰过氧化磺酰环己烷、过氧化叔丁醇、过氧化苯甲酰、过氧化乙酸、过苯甲酸中的一种；所述有机溶剂为甲苯或二甲苯。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，按照使反应物中含有过渡金属的质量百分含量为0.5-5%的比例，加入过渡金属的氢氧化盐，在120-140°C下反应2.5-3.5h。8.权利要求1或2所述的聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂在制备聚烯烃塑料中的应用。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂在聚烯烃基材中添加的质量比为0.1%~10%，优选为0.5%~5% ;所述聚烯烃基材包括聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚乙烯/聚丙烯共聚物，聚丁二烯或聚氯乙烯中的一种或多种。10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述聚烯烃基材中还添加有占聚烯烃塑料光-生物降解改性添加剂5-30%的高分子抗氧剂和/或自由基吸收剂，优选占比例5-10% ； 其中，所述高分子抗氧剂为酚醛树脂，酚类高分子抗氧剂，高分子量亚磷酸酯类抗氧剂，含硫高分子抗氧剂中的一种； 其中，所述自 由基吸收剂为2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼，对苯醌，2，6- 二叔丁基对甲酚，四甲基苯醌，2-甲基-2-亚硝基甲烷，四季戊四醇酯，以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一种。【文档编号】C08F112/08GK103819本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚烯烃塑料光‑生物降解改性添加剂，其特征在于，具有如下结构式：其中，n为亲基体链段的重复单元数，n=150～2000；m为具有光降解功能链段的重复单元数，m=10～50；其中，R为H、甲基、氯或苯基中的一种；M为铁、铈、锰、钴、镍、锌或钙。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈汉佳，宋隆宗，石旭华，牛海波，
申请(专利权)人：汕头大学，汕头保税区联通工业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。