一种可降解环保材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解环保材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆25～35份、改性淀粉12～17份、聚丙烯23～38份、聚3‑羟基丁酸酯13～19份、填料8～16份、银离子抗菌剂1～3份、增塑剂2～3.2份、润滑剂1.5～2.1份、增韧剂1～2份、纤维软化剂0.2～0.6份。本发明专利技术所述的可降解环保材料利用改性淀粉和植物纤维对聚丙烯进性改性，通过改性不仅能够获得可降解的环保材料，而且还保持甚至提高了材料的强度和韧性；其制备方法免加热、蒸煮、泡碱，制作工艺简便、纤维软化快、成本低、绿色无污染。

Degradable environmental protection material and preparation method thereof

The invention discloses a degradable environment-friendly material, which comprises the following raw materials in weight portion: 25 to 35 portions of plant straw and modified starch 12 - 17, 23 - 38, PP 3 poly hydroxybutyrate 13 - 19, 8 - 16, filler silver ion antibacterial agent 1 ~ 3 from 2 to 3.2, plasticizer, lubricant 1.5 - 2.1, 1 - 2, toughening agent of fabric softener 0.2 ~ 0.6. The invention can be modified starch and plant fiber of polypropylene modified by the progressive degradation of environmental protection material, through modification can not only obtain biodegradable materials, but also maintain or even improve the material strength and toughness; the preparation method of non heating, cooking, natron, simple production process, fiber softening fast, low cost, no pollution to the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种可降解环保材料及其制备方法
本专利技术属于环保材料
，具体涉及一种可降解环保材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是以丙烯为单体采用N-Z催化剂等聚合而成的聚合物。聚丙烯作为通用塑料，由于密度小、刚性好、强度高、吸水率低、化学稳定性高以及无毒无味和加工性能优越的优点，已广泛应用于工业生产和日常生活的各个领域，例如其在机动车、家电、日用品以及夹具和包装行业等都得到了广泛的应用。虽然聚丙烯具有较好的力学性能，但其收缩率大，制品尺寸稳定性差；并且低温下脆性较大，容易断裂。此外，普通聚丙烯弹性模量低、耐热性差、耐候性差、高温下刚性不足、大大限制了聚丙烯更为广泛的应用。针对这些缺陷，人们对聚丙烯进行了各种改性。目前主要有化学改性和物理改性两种方法。化学改性主要是共聚、接枝和交联等，是通过改变PP的分子结构以达到改性的目的。物理改性主要是共混、增强和填充等加入添加剂以赋予PP新的性能。然而高分子材料普遍存在的老化问题同样存在于PP树脂中。并且随着终端消费产品的广泛使用，相应地也存在大量的PP树脂；由于PP树脂降解缓慢，容易导致严重的环境污染问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可降解环保材料及其制备方法，解决了上述
技术介绍
中的问题，本专利技术所述的可降解环保材料利用改性淀粉和植物纤维对聚丙烯进性改性，通过改性不仅能够获得可降解的环保材料，而且还保持甚至提高了材料的强度和韧性；其制备方法免加热、蒸煮、泡碱，制作工艺简便、纤维软化快、成本低、绿色无污染。为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：一种可降解环保材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆25～35份、改性淀粉12～17份、聚丙烯23～38份、聚3-羟基丁酸酯13～19份、填料8～16份、银离子抗菌剂1～3份、增塑剂2～3.2份、润滑剂1.5～2.1份、增韧剂1～2份、纤维软化剂0.2～0.6份。优选的，所述可降解环保材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆30份、改性淀粉16份、聚丙烯33份、聚3-羟基丁酸酯16份、填料12份、银离子抗菌剂1.9份、增塑剂2.7份、润滑剂1.9份、增韧剂1.3份、纤维软化剂0.4份。优选的，所述纤维软化剂包括以下重量份的组分：活性硅酸钠2份、阳离子淀粉4份、纤维素1.8份、碱0.7份、磨纤维助剂7份、水84.5份。优选的，所述改性淀粉由以下方法获得：将淀粉、硅烷偶联剂和浓度为1～2wt％的羧甲基壳聚糖水溶液混合，在温度为108～115℃条件下搅拌45～60min，得到改性淀粉，其中所述淀粉、硅烷偶联剂及羧甲基壳聚糖水溶液的质量比为10:0.8:1。优选的，所述植物秸秆为香蕉茎秆与甘蔗茎秆的混合物，其重量比为10:3。优选的，所述填料为硅藻土、膨润土、滑石粉按质量比为3:2:1混合的混合物。优选的，所述增塑剂为聚乙二醇、三醋酸甘油酯、柠檬酸酯中的一种或多种的混合物，所述增韧剂为POE。一种制备所述可降解环保材料的方法，包括如下步骤：（1）按上述配方称取植物秸秆、改性淀粉、聚丙烯、聚3-羟基丁酸酯、填料、银离子抗菌剂、增塑剂、润滑剂、增韧剂、纤维软化剂，备用；（2）将植物秸秆进行干燥，使其含水量低于8%，然后将其用鼓式削片机削成长度为20～45cm的小段，然后送入分丝机进行分丝压棉处理；（3）用挤压机对分丝压棉后的植物秸秆进行挤压，分离出纤维和原液，将纤维勇士调配至质量分数为22%，与纤维软化剂混合，置于高浓搓磨机磨纤维，得纤维浆；（4）将步骤（3）得到的纤维浆与改性淀粉、聚丙烯、聚3-羟基丁酸酯、填料、银离子抗菌剂、增塑剂、润滑剂、增韧剂放入高速混合机中，搅拌均匀，紫外线杀菌处理10～20分钟，得混合物料；（5）将步骤（4）得到的混合物料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：180～200℃、螺杆转速：360～380r/min，即得所述可降解环保材料。优选的，所述紫外线波长范围为245～270nm。本专利技术与现有技术相比，其具有以下有益效果：本专利技术所述的可降解环保材料利用改性淀粉和植物纤维对聚丙烯进性改性，通过改性不仅能够获得可降解的环保材料，而且还保持甚至提高了材料的强度和韧性；其制备方法免加热、蒸煮、泡碱，制作工艺简便、纤维软化快、成本低、绿色无污染，具体如下：（1）本专利技术利用改性淀粉、植物纤维、填料和聚丙烯作为原料，改性淀粉和植物纤维为可降解材料，来源广泛，对聚丙烯进行改性；不仅得到了可降解的复合材料，而且能够保持甚至提高材料的拉伸强度和断裂伸长率，同时还能够显著提高材料制品的尺寸稳定性；（2）本专利技术对植物纤维进行了充分、严格的预处理与改性，使其相对分子质量增加不多，强度、粘度等性质受到一定的限制，从而使得植物纤维均匀分布，并与改性淀粉、填料和聚丙烯充分融合，材料性能包括增强（湿强与干强），防火耐燃、抗热、电绝缘性、导温性、耐微生物、耐酸、耐磨等得到明显改善；（3）本专利技术用无毒、无害、无腐蚀性纤维软化剂替代了强酸、强碱，生产中没有黑液产生，制浆过程没有总还原硫产生，因此杜绝了传统制浆法的恶臭气味，且排出的废水PH约为5-7，可以回收利用，具有很好的环保效应，同时无高温蒸煮系统、碱回收系统、洗浆系统，设备投资远低于传统制浆法，生产成本大大低于传统制备工艺。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1本实施例涉及一种可降解环保材料，包括如下重量份的原料：植物秸秆25份、改性淀粉12份、聚丙烯23份、聚3-羟基丁酸酯13份、填料8份、银离子抗菌剂1份、增塑剂2份、润滑剂1.5份、增韧剂1份、纤维软化剂0.2份。其中，所述纤维软化剂包括以下重量份的组分：活性硅酸钠2份、阳离子淀粉4份、纤维素1.8份、碱0.7份、磨纤维助剂7份、水84.5份。其中，所述改性淀粉由以下方法获得：将淀粉、硅烷偶联剂和浓度为1wt％的羧甲基壳聚糖水溶液混合，在温度为108℃条件下搅拌45min，得到改性淀粉，其中所述淀粉、硅烷偶联剂及羧甲基壳聚糖水溶液的质量比为10:0.8:1。其中，所述植物秸秆为香蕉茎秆与甘蔗茎秆的混合物，其重量比为10:3。其中，所述填料为硅藻土、膨润土、滑石粉按质量比为3:2:1混合的混合物。其中，所述增塑剂为聚乙二醇，所述增韧剂为POE。一种制备所述可降解环保材料的方法，包括如下步骤：（1）按上述配方称取植物秸秆、改性淀粉、聚丙烯、聚3-羟基丁酸酯、填料、银离子抗菌剂、增塑剂、润滑剂、增韧剂、纤维软化剂，备用；（2）将植物秸秆进行干燥，使其含水量低于8%，然后将其用鼓式削片机削成长度为20～45cm的小段，然后送入分丝机进行分丝压棉处理；（3）用挤压机对分丝压棉后的植物秸秆进行挤压，分离出纤维和原液，将纤维勇士调配至质量分数为22%，与纤维软化剂混合，置于高浓搓磨机磨纤维，得纤维浆；（4）将步骤（3）得到的纤维浆与改性淀粉、聚丙烯、聚3-羟基丁酸酯、填料、银离子抗菌剂、增塑剂、润滑剂、增韧剂放入高速混合机中，搅拌均匀，紫外线杀菌处理10～20分钟，得混合物料；（5）将步骤（4）得到的混合物料放入双螺杆挤出机里挤出造粒，造粒温度：180℃、螺杆转速：360r/min，即得所述可降解环保材料。其中，所述紫外线波长为245nm。实施例2本实施例涉及一种可降解环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解环保材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆25～35份、改性淀粉12～17份、聚丙烯23～38份、聚3‑羟基丁酸酯13～19份、填料8～16份、银离子抗菌剂1～3份、增塑剂2～3.2份、润滑剂1.5～2.1份、增韧剂1～2份、纤维软化剂0.2～0.6份。

【技术特征摘要】
1.一种可降解环保材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆25～35份、改性淀粉12～17份、聚丙烯23～38份、聚3-羟基丁酸酯13～19份、填料8～16份、银离子抗菌剂1～3份、增塑剂2～3.2份、润滑剂1.5～2.1份、增韧剂1～2份、纤维软化剂0.2～0.6份。2.根据权利要求1所述的可降解环保材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：植物秸秆30份、改性淀粉16份、聚丙烯33份、聚3-羟基丁酸酯16份、填料12份、银离子抗菌剂1.9份、增塑剂2.7份、润滑剂1.9份、增韧剂1.3份、纤维软化剂0.4份。3.根据权利要求1所述的可降解环保材料，其特征在于，所述纤维软化剂包括以下重量份的组分：活性硅酸钠2份、阳离子淀粉4份、纤维素1.8份、碱0.7份、磨纤维助剂7份、水84.5份。4.根据权利要求1所述的可降解环保材料，其特征在于，所述改性淀粉由以下方法获得：将淀粉、硅烷偶联剂和浓度为1～2wt％的羧甲基壳聚糖水溶液混合，在温度为108～115℃条件下搅拌45～60min，得到改性淀粉，其中所述淀粉、硅烷偶联剂及羧甲基壳聚糖水溶液的质量比为10:0.8:1。5.根据权利要求1所述的可降解环保材料，其特征在于，所述植物秸秆为香蕉茎秆与甘蔗茎秆的混合物，其重量比为10:3。6.根据权利要求1所述的可降解环保材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王月斌，
申请(专利权)人：合肥达户电线电缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34