可降解塑料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开可降解塑料及其制备方法与应用。按质量百分比计，可降解塑料包括以下组分制成：多元酸与多元醇聚合的聚酯30％

【技术实现步骤摘要】
可降解塑料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及塑料
，尤其涉及可降解塑料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]塑料曾经被称为最伟大的专利技术，特别是塑料在强度、耐水性、成型性、成本等上具有优势。比如，聚乙酸、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对笨二甲酸乙二醇酯等。但是，上述塑料从生产到处理给人类和环境造成了恶劣的影响。现在诸多国家都出台相关的法律和政策，限制和/或禁止不可降解塑料的生产，销售和使用。塑料的处理危害：由于普遍塑料不能在自然环境下生物降解或者水解，或者分解速度极慢，因此现在普遍对塑料的处理方法为焚烧和土地填满。焚烧过程需要大量的热能和电能，产生有害气体和更多的二氧化碳，并且存在损伤焚烧锅炉等问题。土地填埋的塑料会长期存在于大自然，需要200
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1000年的时间才能降解，其会对土地造成严重恶劣影响，如土壤结块造成农作物的低产，微塑料的累积会造成人类体内不可消化的物的累积，引起部分癌症。同时，环境中的塑料也会对海洋造成严重恶劣的影响，如海洋生物被困在塑料中从而导致死亡。
[0003]上述问题的解决方法，相关研究主要针对生物质合成的聚合生物塑料和能被土壤中或水中的微生物降解的生物塑料，如聚乳酸(PLA)树脂。PLA虽然合成方式是源于可再生资源，但是因其材料的脆性，产线需要特殊定制生产，对于广泛应用有很多的限制，并且PLA在大自然的降解速度极为缓慢。另一方面，通过化石燃料制造的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸/己二酸丁二醇酯和聚己二酸对笨二甲酸丁二酯(PBAT)，是对环境安全的生物可降解聚合物，例如良好的透明度、光泽外观和柔韧性，但它也存在一些缺点，例如材料易脆，导致在使用过程中易被降解。面对化石资源的枯竭和碳中和，碳达峰的全球化目标的背景下，使用多元酸与多元醇聚合的聚酯开发高性能的可降解材料备受瞩目。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供可降解塑料及其制备方法与应用，旨在解决现有可降解塑料应用单一的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种可降解塑料，其中，按质量百分比计，包括以下组分制成：多元酸与多元醇聚合的聚酯30％
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90％、增韧剂0.01％
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10％、偶联剂0％
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10％、塑化剂0
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40％、填充剂2％
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80％、功能剂0
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20％，其中所述填充剂为生物类填充剂、无机类填充剂中的一种或两种。
[0007]可选地，所述多元酸为可再生多元酸或不可再生多元酸，所述多元醇为可再生多元醇或不可再生多元醇。
[0008]可选地，所述多元酸与多元醇聚合的聚酯为聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯、聚己二酸对笨二甲酸丁二酯、聚丁二酸对笨二甲酸丁二酯、聚丁二酸呋喃羧酸丁二酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚癸二酸
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己二酸丁二醇酯、聚癸二酸对笨二甲酸丁二酯、聚癸二酸呋喃羧酸丁二酯中的一种或多种。
[0009]可选地，所述增韧剂为羟基硅改性甲基丙烯酸
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丁二烯
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苯乙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、乙烯
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辛烯共聚物中的一种或多种。
[0010]可选地，所述偶联剂为柠檬酸、钛酸酯、铝酸酯、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
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(2,3)环氧(丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ
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甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0011]可选地，所述塑化剂为甘油、水、乙二醇、木糖醇、柠檬酸、植物油、大豆油中的一种或多种。
[0012]可选地，所述生物类填充剂为淀粉、纤维素、纤维、秸秆、稻秆、小麦、麦秆、甘蔗、竹子、汉麻、火麻中的一种或多种；
[0013]所述无机类填充剂为碳酸钙、碳酸镁钙、纳米碳酸钙、蒙脱土中的一种或多种。
[0014]可选地，所述功能剂为百里酚、二氧化钛中的一种或多种。
[0015]一种本专利技术所述的可降解塑料的制备方法，其中，按质量百分比计，包括步骤：
[0016]在混合器中，将填充剂2％
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80％与塑化剂0
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40％、功能剂0
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20％依次混合，得到第一混合物；
[0017]将多元酸与多元醇聚合的聚酯30％
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90％与第一混合物、偶联剂0％
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10％依次混合，得到第二混合物；
[0018]向所述第二混合物中加入增韧剂0.01％
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10％，得到第三混合物；
[0019]将所述第三混合物加工成型，得到所述可降解塑料。
[0020]本专利技术所述的可降解塑料在吸管、餐具或餐盒中的应用。
[0021]有益效果：本专利技术通过对多元酸与多元醇聚合的聚酯进行改性，可以实现可降解塑料不同的应用场景，如实现注塑类、吸塑类、薄膜类等不同的应用。通过对多元酸与多元醇聚合的聚酯进行改性，还可以提高可降解塑料的性能，如提高抗菌性、耐温性、食品接触安全性等性能。另外，本专利技术的可降解塑料可以快速降解；采用该可降解塑料，替代一次性不可降解塑料在生活中的广泛使用，可以实现二氧化碳减排，碳中和目标。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供可降解塑料及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]本专利技术实施例提供一种可降解塑料，其中，按质量百分比计，包括以下组分制成：多元酸与多元醇聚合的聚酯30％
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90％、增韧剂0.01％
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10％、偶联剂0％
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10％、塑化剂0
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40％、填充剂2％
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80％、功能剂0
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20％，其中所述填充剂为生物类填充剂、无机类填充剂中的一种或两种。
[0024]本实施例针对的是多元酸与多元醇聚合的聚酯，这主要是因为该多元酸与多元醇聚合的聚酯不会受到产量的限制，有较好的加工性能。而如PLA通过发酵得到，其产量低，易脆，对于水和温度敏感，不易加工。
[0025]本实施例以多元酸与多元醇聚合的聚酯为主体材料，引入生物类填充剂和/或无机类填充剂，该填充剂可以降低生产成本，并可以加快降解速度。当采用生物类填充剂时，还可以增加生物质含量，进一步加快降解速度。但考虑到填充剂与该聚酯之间的相容性较差，且填充剂的添加会导致性能的下降。因此本实施例引入了偶联剂，可以解决因填充剂添
加而导致的性能下降问题，使填充剂和聚酯充分分散和融合，形成稳固的复合材料体系，从而提升产品性能。
[0026]本实施例中的增韧剂，该增韧剂可以提升整体材料的韧性，降低其脆性。具体是因为增韧剂的分子链上含有能与基体树脂反应的活性基团，它能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解塑料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分制成：多元酸与多元醇聚合的聚酯30％
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90％、增韧剂0.01％
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10％、偶联剂0％
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10％、塑化剂0
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40％、填充剂2％
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80％、功能剂0
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20％，其中所述填充剂为生物类填充剂、无机类填充剂中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的可降解塑料，其特征在于，所述多元酸为可再生多元酸或不可再生多元酸，所述多元醇为可再生多元醇或不可再生多元醇。3.根据权利要求1所述的可降解塑料，其特征在于，所述多元酸与多元醇聚合的聚酯为聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯、聚己二酸对笨二甲酸丁二酯、聚丁二酸对笨二甲酸丁二酯、聚丁二酸呋喃羧酸丁二酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚癸二酸
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己二酸丁二醇酯、聚癸二酸对笨二甲酸丁二酯、聚癸二酸呋喃羧酸丁二酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的可降解塑料，其特征在于，所述增韧剂为羟基硅改性甲基丙烯酸
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丁二烯
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苯乙烯、聚乙烯辛烯共弹性体、乙烯
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辛烯共聚物中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的可降解塑料，其特征在于，所述偶联剂为柠檬酸、钛酸酯、铝酸酯、γ
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氨丙基三乙氧基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢芳，
申请(专利权)人：今禾方吟科技深圳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：