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可降解可焚烧聚烯烃塑料及其制备方法技术

技术编号:22068671 阅读:112 留言:0更新日期:2019-09-12 12:01
本发明专利技术提供了一种可降解可焚烧聚烯烃塑料及其制备方法,所述聚烯烃塑料包括以下质量百分比含量的原料:聚烯烃25%‑55%、微孔结构无机粉体40%‑70%、偶联剂0.5%‑2.0%、氧化剂0.5%‑1.0%、开口剂0.5%‑2.0%和发泡剂1.0%‑3.0%。本发明专利技术的可降解可焚烧聚烯烃塑料利用高含量的无机粉体为基材,以高分子聚合物树脂为辅料,具有成本低、品稳定性高,燃烧性好,经焚化炉焚烧可以还原为无污染物质等优点;本发明专利技术的可降解可焚烧聚烯制备方法环保,生产过程中产生少量固体废弃物可回收循环使用,整个生产过程中无废水、无粉尘排出。

Degradable and incinerable polyolefin plastics and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
可降解可焚烧聚烯烃塑料及其制备方法
本专利技术涉及包装材料
,具体地说,涉及一种可降解可焚烧聚烯烃塑料及其制备方法。
技术介绍
随着石油化学工业的发展,聚烯烃塑料制品以其质轻、价廉、强度高、耐腐蚀性等优良特性广泛应用于日常生活及工业生产领域。至上世纪90年代初,世界塑料年产量已达1亿吨,并且以每年约30%的速度增长。塑料制品给生活带来了诸多便利的同时,也暴露出了旧塑料的填埋或焚烧造成环境污染等种种弊端。传统的塑料具有很高的稳定性,在自然界中难以迅速降解,研究表明,普通塑料需要200-400年才能完全降解。举例来说,随着电商等新经济的发展,全国每年消耗的塑料袋的个数大约在250亿个,如果每个塑料袋中20克,则每年消耗50万吨的塑料,这些物流中的包装袋进入物资循环系统中就能给环境造成严重的污染。除污染环境外,分布在海洋、江河和野外的塑料垃圾还会影响船舶航运、农田灌溉等,另外,数据显示,每年还要相当数量的动物因塑料垃圾而死亡,极大的影响了野生动物的生存。为了解决上述问题,越来越多的学者提倡开发和应用可降解塑料,并将之看成是解决塑料污染的解决方案。需要说明的是,在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
针对现有塑料难以降解造成环境污染这一问题,本专利技术的目的在于提供一种可降解可焚烧聚烯烃塑料及其制备方法。本专利技术的可降解可焚烧聚烯烃塑料,利用高含量的多种无机粉体为基材,以高分子聚合物树脂为辅料,具有成本低、成品稳定性高、燃烧性好等优点。本专利技术的实施例提供了一种可降解可焚烧聚烯烃塑料,包括以下质量百分比含量的原料:所述微孔结构无机粉体包括至少两种无机物的粉体。本专利技术的一个具体实施例中,所述微孔结构无机粉体的颗粒尺寸在2um至5um之间。本专利技术的一个具体实施例中,所述微孔结构无机粉体包括碳酸钙无机粉体,还包括沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体。本专利技术的一个具体实施例中,述碳酸钙无机粉体与所述沸石无机粉体和/或所述硅藻土无机粉体的质量百比分含量分别为:碳酸钙无机粉体80%~100%沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体0%~20%。本专利技术的一个具体实施例中,所述碳酸钙无机粉体的颗粒具有纳米孔洞结构。本专利技术的一个具体实施例中,所述碳酸钙无机粉体通过模板法、乳状液膜法、溶剂/水热法、共沉淀法或凝胶结晶法制备获得。本专利技术的一个具体实施例中,所述聚烯烃包括聚乙烯和聚丙烯。本专利技术的一个具体实施例中,所述聚乙烯和所述聚丙烯的质量百分比含量分别为:聚乙烯90%-95%聚丙烯5%-10%。优选地,所述聚乙烯包括以下质量百分比含量的原料:高密度聚乙烯35%~60%低密度聚乙烯15%~30%茂金属线型低密度聚乙烯25%~35%。本专利技术的实施例还提供了一种可降解可焚烧聚烯烃塑料的制备方法,其特征在于,用于制备上述可降解可焚烧聚烯烃塑料,包括如下步骤:将微孔结构无机粉体加热干燥;将偶联剂加入干燥后的所述微孔结构无机粉体;将微孔结构无机粉体、氧化剂和聚烯烃混合后放在反应釜内反应,聚合成结晶性聚合物;将聚烯烃、开口剂以及发泡剂与冷却后造粒成型的所述结晶性聚合物混合,得到的所述混合物送入造粒机造粒,将造粒成型的料冷却设备冷却后送入吹膜加工设备制作薄膜制品。本专利技术的可降解可焚烧聚烯烃塑料具有以下优点:a.无机粉体较聚乙烯或聚丙烯便宜,降低成本;b.品稳定性高,不会因为保管不当而变质及老化,在一般室内环境下可以保证10年不变质;c.塑料制品的回收利用率可达10次;d.燃烧性好,经焚化炉焚烧过程不会产生油渍黑烟及二氧化碳等有毒气体,并可大幅降低二氧化碳及烟雾排放,焚烧后还原为不会对人体、空气、水和土壤造成污染的物质,焚烧后的物资还能再用,可彻底解决我国旧塑料产业所造成的“垃圾围城”式环境污染;本专利技术的可降解可焚烧聚烯烃塑料的制备方法具有以下优点:e.整个生产过程中无废水、无粉尘排出;f.生产过程中产生的少量固体废弃物可回收循环使用;g.生产效率高,节省电力资源具体实施方式本专利技术提到的特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本专利技术人经过广泛而深入的研究,通过改进制备工艺,利用多段式螺杆挤出机获得一种可降解可焚烧聚烯烃塑料,该聚烯烃塑料包括以下质量百分比含量的原料:优选地,所述微孔结构无机粉体包括碳酸钙无机粉体,还包括沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体。即本专利技术优选的实施例中,微孔结构无机粉体包括至少两种无机物的粉体,可以是碳酸钙/沸石、碳酸钙/硅藻土或碳酸钙/沸石/硅藻土混合无机粉体。优选地,本专利技术的碳酸钙无机粉体与所述沸石无机粉体和/或所述硅藻土无机粉体的质量百比分含量分别为:碳酸钙无机粉体80%~100%沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体0%~20%。无机粉体由于属于亲水憎油性,在本专利技术的制备方法中,利用偶联剂使其变成亲油性。偶联剂可以是有机硅烷偶联剂,其结构通式可表示为YRSiX3,式中X为硅原子上结合的可水解基团,最常见的是烷氧基,但也可以是氯代基、乙酰氧基等,作为偶联剂使用时,X首先水解成硅醇,然后再与无机填料表面上的羟基反应,Y系与聚合物分子有亲合力或反应能力的活性官能团(如氨基、巯基乙烯基、环氧基、甲基丙稀酰氧基等。本专利技术实施例中的沸石或硅藻土无机粉体用有机硅烷偶联剂处理,而碳酸钙无机粉体则可以采用钛酸酯偶联剂处理。本专利技术中微孔结构无机粉体-偶联剂-聚烯烃相结合,形成粘结强度较好的复合材料。微孔结构无机粉体作为填料,理论上来书,填料的粒径要尽可能的小,填料颗粒尺寸越小,其比表面越大,与聚烯烃间的作用点就越多。但是,当无机粉体的颗粒尺寸在纳米量级是,无机粉体的颗粒不可避免地趋向于团聚,许多球形的纳米粒子团聚在一起,球体和球体之间有一定的空隙,在外力的作用下,这些团聚体容易破碎,这种团聚粒子在复合材料中就成为拉伸薄弱点,在较小的拉伸应力的作用下就容易发生断裂,极大地降低了制备的聚烯烃塑料的拉伸强度。因此,本专利技术的实施例中,优选地,所述微孔结构无机粉体的颗粒尺寸在2um至5um之间。本专利技术中,碳酸钙无机粉体、沸石无机粉体、硅藻土无机粉体的颗粒均具有微孔结构结构,即粉体颗粒的尺寸在微米量级,但是,在单个颗粒上还具有纳米尺寸的微孔洞,优选地,所述碳酸钙无机粉体的颗粒具有纳米孔洞结构,这种具有纳米孔洞结构的碳酸钙无机粉体可以通过模板法、乳状液膜法、溶剂/水热法、共沉淀法或凝胶结晶法制备获得。本申请中,微孔结构无机粉体包括两种无机物的粉体,两种粉体均经过偶联剂处理,微孔结构无机粉体与聚烯烃间形成了较好的界面结合,相当于在基体中起到很好的物理交联点的作用,微孔结构无机粉体与聚烯烃形成结晶性聚合物。采用适当的表面处理剂的微孔结构无机粉体与聚烯烃的结晶性聚合物具有“核-壳”结构,其中微孔结构无机粉体为“核”,聚烯烃为“壳”,从而有利于加强界面处的网络密度,增强界面处的粘接从而使耐热性能有明显的提高。需要说明的是,由于从耐热角度来分析来说,聚丙烯的熔融温度比聚乙烯高出约40%-50%,约为160-170℃,即聚丙烯的耐热性要高于聚乙烯,本专利技术中,优选地,聚烯烃包括聚乙烯和聚丙烯,且所述聚乙烯和所述聚丙烯的质量百分比含量分别为:聚乙烯90%-95%聚丙烯5%-10%。进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,包括以下质量百分比含量的原料:

【技术特征摘要】
1.一种可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,包括以下质量百分比含量的原料:2.根据权利要求1所述的可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,所述微孔结构无机粉体的颗粒尺寸在2um至5um之间。3.根据权利要求1所述的可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,所述微孔结构无机粉体包括碳酸钙无机粉体,还包括沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体。4.根据权利要求3所述的可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,所述碳酸钙无机粉体与所述沸石粉无机粉体和/或所述硅藻土无机粉体的质量百比分含量分别为:碳酸钙无机粉体80%~100%沸石无机粉体和/或硅藻土无机粉体0%~20%。5.根据权利要求3所述的可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,所述碳酸钙无机粉体的颗粒具有纳米孔洞结构。6.根据权利要求5所述的可降解可焚烧聚烯烃塑料,其特征在于,所述碳酸钙无机粉体通过模板法、乳状液膜法、溶剂/水热法、共沉淀法或凝胶结晶法制备获得。7.根据权利要求1所述的可降解可...

【专利技术属性】
技术研发人员:田彬
申请(专利权)人:田彬
类型:发明
国别省市:河北,13

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