一种新型可降解的复合塑料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型可降解的复合塑料，包括如下重量份的组分：聚丙烯化合物40～60份，微米植物短纤维15～45份，填充物5～15份，相容剂3～7份，抗氧剂0.4～0.6份，润滑剂0.3～0.5份，抗菌添加剂3～5份，生物降解剂2～3份，可促使协同进行光催化分解和微生物降解，使本复合塑料具有良好的降解性能、机械性能和力学性能；一种新型可降解的复合塑料的制备方法，包括预处理、混合搅拌、密炼混合、挤出造粒和冷却脱水等步骤，通过上述步骤制备本发明专利技术可降解的复合塑料，促使本复合塑料各组分混合更为分散，成品更佳。

A New Degradable Composite Plastic and Its Preparation Method

The invention relates to a new degradable composite plastics, which comprises the following components: 40-60 parts of polypropylene compound, 15-45 parts of micron plant short fibers, 5-15 parts of filler, 3-7 parts of compatibilizer, 0.4-0.6 parts of antioxidant, 0.3-0.5 parts of lubricant, 3-5 parts of antimicrobial additives, 2-3 parts of biodegradant, which can promote the synergistic photocatalytic decomposition and microbial degradation. The degradable composite plastics have good degradability, mechanical properties and mechanical properties. The preparation method of a new degradable composite plastics includes pretreatment, mixing and stirring, mixing, extrusion and granulation, cooling and dehydration, etc. The degradable composite plastics of the invention are prepared by the above steps, so as to make the components of the composite plastics mix more dispersively and the finished products better.

【技术实现步骤摘要】
一种新型可降解的复合塑料及其制备方法
本专利技术涉及塑料材料
，特别是涉及一种新型可降解的复合塑料及其制备方法。
技术介绍
目前的塑料在使用过后主要是通过焚烧、掩埋或者回收重新加工成同样类型的塑料进行再次循环利用，而大部分的情况是通过焚烧或者掩埋的方式处理，焚烧不但污染环境，而且会加重温室效应，使得臭氧层遭到破坏，进而给人体健康造成威；而且掩埋的方式不但会给地下水造成污染，而且会对可利用的耕地造成不可解决的困难，从而降低农民收入，降低人民生活质量。为解决这一难题，国内外科研工作者纷纷进行了可降解塑料的研究，目前可降解塑料主要分为生物可降解塑料和光降解塑料，光降解塑料需要加入光敏剂，一旦处于无光照条件下就停止发生降解反应(例如被填埋)，在实际处理过程中，降解率并不高，生物可降解塑料中都掺杂了较为大量的淀粉，利用淀粉的降解性提升塑料的降解性，但是淀粉含量过高对塑料的热塑性能、强度和拉伸性能影响比较大，难以达到常规塑料产品的使用要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种新型可降解的复合塑料，其促使协同进行光催化分解和微生物降解，具有良好的降解性能、机械性能和力学性能。本专利技术还提供一种新型可降解的复合塑料，其促使本复合塑料各组分混合更为分散，成品更佳。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种新型可降解的复合塑料，包括如下重量份的组分：聚丙烯化合物40～60份；微米植物短纤维15～45份；填充物5～15份；相容剂3～7份；抗氧剂0.4～0.6份；润滑剂0.3～0.5份；抗菌添加剂3～5份；生物降解剂2～3份。较佳地，所述微米植物短纤维为由谷物、竹子、木、茶梗或咖啡渣一种或多种组合提取的天然纤维素短纤维。较佳地，所述填充物为淀粉、滑石粉或含铁、锡或锰金属元素的碳酸钙的一种或多种组合。较佳地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，受阻酚类抗氧剂是粉末状β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯，亚磷酸酯类抗氧剂是三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量混合比例范围为1:1.2～1:1.5。较佳地，所述抗菌添加剂为含银离子的抗菌添加剂，粒子为10～15um。较佳地，所述生物降解剂为二氧化钛和高岭土的混合物或含生物活性剂的硬脂酸铁-硬脂酸锰复合光敏剂。较佳地，所述聚丙烯化合物为均聚耐热食品级聚丙烯化合物，所述润滑剂为为硬脂酸盐、硬脂酸酰胺、石蜡油或低分子蜡类中的一种或多种组合，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯化合物，接枝率0.8～1.0份。一种新型可降解的复合塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：预处理，采用硬脂酸溶液对15～45份微米植物短纤维进行表面改性，并将改性后的微米植物短纤维通过微波干燥杀菌机设备进行干燥和杀菌处理；步骤B：混合搅拌，通过高速搅拌机将步骤A中得到的微米植物短纤维以及40～60份聚丙烯化合物、5～15份填充物、3～7份相容剂、0.4～0.6份抗氧剂、0.3～0.5份润滑剂、3～5份抗菌添加剂和2～3份生物降解剂搅拌混合；步骤C：密炼混合，将步骤B中搅拌混合后得到的混合料加入密炼机中，通过密炼机转子的捏合作用混炼得到混料胶；步骤D：挤出造粒，步骤C中得到的混料胶通过挤出造粒机挤出造粒，得到母胶粒；步骤E：冷却脱水，步骤D中得到的母胶粒通过脱水机冷却并去除水份后密封存储。较佳地，步骤B包括如下步骤：步骤B1：将步骤A中得到的微米植物短纤维以及0.3～0.5份润滑剂和3～7份相容剂放入高速搅拌机进行搅拌混合；步骤B2：将40～60份聚丙烯化合物、5～15份填充物、0.4～0.6份抗氧剂、3～5份抗菌添加剂和2～3份生物降解剂放入高速搅拌机进行混合搅拌。较佳地，高速搅拌机搅拌时间为15～20min，搅拌温度为40～60℃；挤出造粒机的螺杆转速为25～45r/min，且螺杆的三段加热温度分别为为90～150℃、70～130℃和60～120℃，挤出造粒机的机头加热温度为150～180℃，挤出造粒机的造粒长度为5～7mm。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的一种新型可降解的复合塑料在聚丙烯材料中添加微米植物短纤维、填充物、相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗菌添加剂和生物降解剂等物质，引入易降解的基团和易于微生物吞噬的成分，促使协同进行光催化分解和微生物降解，加快聚丙烯化合物等高聚物的链被氧化断裂，具有良好的降解性能、机械性能和力学性能；一种新型可降解的复合塑料的制备方法，通过预处理、混合搅拌、密炼混合、挤出造粒和冷却脱水等步骤制备本专利技术可降解的复合塑料，在预处理步骤，对微米植物短纤维表面改性处理，提高微米植物短纤维表面极性，使得微米植物短纤维在聚丙烯化合物中分散良好，混合搅拌步骤，实现原料的预分散，促使后续密炼混合更为均匀，成品更佳。附图说明图1为本专利技术的实施例1的制备方法流程示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的说明。实施例1：一种新型可降解的复合塑料，包括40份聚丙烯化合物、15份微米植物短纤维、5份填充物、3份相容剂、0.4份抗氧剂、0.3份润滑剂、3份抗菌添加剂、2份生物降解剂，其中，本实施例的所述聚丙烯化合物为均聚耐热食品级聚丙烯化合物，无毒无害，利于保护环境，所述微米植物短纤维为由咖啡渣提取的天然纤维素短纤维，咖啡渣纤维的目数为800～1250，高效利用回收的咖啡渣材料，更为环保，且本实施例中加入由咖啡渣提取的微米植物短纤维，第一方面，咖啡渣纤维可改变聚丙烯化合物原有的颜色，同时咖啡渣纤维的香味使制成品带有淡淡的咖啡香味，满足客户的使用需求，第二方面，在降解时，微米植物短纤维易被微生物利用分解，转化成无毒无害的物质，第三方面使聚丙烯化合物获得更高的机械性能和力学性能，耐磨性和耐低温性更强，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯化合物，接枝率0.8～1.0份，所述润滑剂为石蜡油，所述相容剂和所述润滑剂可提高微米植物短纤维的分散性，强化微米植物短纤维与聚丙烯化合物的界面粘合，所述填充物为淀粉，所述填充物因而易被微生物利用分解，降解较快，所述生物降解剂为二氧化钛和高岭土的混合物，二氧化钛起到光催化剂作用，在日光或紫外光的作用下，有利于促进聚丙烯化合物降解，高岭土起到生物降解促进剂，促进聚丙烯化合物的光降解以及其残余物的生物降解，所述抗菌添加剂为含银离子抗菌剂，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，受阻酚类抗氧剂是粉末状β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯，亚磷酸酯类抗氧剂是三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量混合比例为1:1.2，所述生物降解剂对淀粉/聚丙烯化合物的光降解有催化和加速作用，而本实施例的抗氧化剂可延缓光降解作用和生物降解作用的发生，含银离子抗菌剂能够抑制病原微生物的生长，具有良好的抗菌功能，从而保证本实施例的复合塑料在使用期间内保持稳定。图1示出，实施例1的复合塑料采用的一种新型可降解的复合塑料的制备方法，包括如下步骤：步骤A：预处理，采用硬脂酸溶液对15～45份微米植物短纤维进行表面改性，提高微米植物短纤维表面极性，使得微米植物短纤维在聚丙烯化合物中分散良好，改性后的微米植物短纤维通过微波干燥杀菌机设备进行干燥和杀菌处理，使微米植物短纤维表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型可降解的复合塑料，包括如下重量份的组分：聚丙烯化合物40～60份；微米植物短纤维15～45份；填充物5～15份；相容剂3～7份；抗氧剂0.4～0.6份；润滑剂0.3～0.5份；抗菌添加剂3～5份；生物降解剂2～3份。

【技术特征摘要】
1.一种新型可降解的复合塑料，包括如下重量份的组分：聚丙烯化合物40～60份；微米植物短纤维15～45份；填充物5～15份；相容剂3～7份；抗氧剂0.4～0.6份；润滑剂0.3～0.5份；抗菌添加剂3～5份；生物降解剂2～3份。2.根据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述微米植物短纤维为由谷物、竹子、木、茶梗或咖啡渣一种或多种组合提取的天然纤维素短纤维。3.据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述填充物为淀粉、滑石粉或含铁、锡或锰金属元素的碳酸钙的一种或多种组合。4.据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的混合物，受阻酚类抗氧剂是粉末状β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯，亚磷酸酯类抗氧剂是三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量混合比例范围为1:1.2～1:1.5。5.据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述抗菌添加剂为含银离子的抗菌添加剂，粒子为10～15um。6.据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述生物降解剂为二氧化钛和高岭土的混合物或含生物活性剂的硬脂酸铁-硬脂酸锰复合光敏剂。7.根据权利要求1所述的一种新型可降解的复合塑料，其特征在于：所述聚丙烯化合物为均聚耐热食品级聚丙烯化合物，所述润滑剂为为硬脂酸盐、硬脂酸酰胺、石蜡油或低分子蜡类中的一种或多种组合，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯化合物，接枝率0.8～1.0份。8.一种新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗伟，李华超，
申请(专利权)人：广东力美新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44