一种生物降解塑料及其制备方法技术

本申请公开了一种生物降解塑料及其制备方法,涉及塑料制品生产的技术领域，其中，一种生物降解塑料，包括PBAT、PLA、抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末。本申请具有提高生物降解塑料的阻隔性能的效果。塑料的阻隔性能的效果。塑料的阻隔性能的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解塑料及其制备方法


[0001]本申请涉及塑料制品生产的
，尤其是涉及一种生物降解塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]生物降解塑料指的是在细菌、真菌以及藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物、物理或酶解的高分子材料，被广泛应用于包装材料、药物载体以及组织工程等领域。但是，由于生物降解塑料本身材料的特性，使得其水汽透过率以及阻氧效果等阻隔性能较差。
[0003]目前，通过在生物降解塑料的表面涂覆乙烯醇、二氧化碳聚合物等物质来提高生物降解塑料的阻隔性能；但是，由于上述处理都是在塑料的表面进行加工，对于塑料制品阻隔性能的提高效果有限，并且还会对生物降解塑料的降解性能造成影响。

技术实现思路

[0004]为了提高生物降解塑料的阻隔性能，本申请提供一种生物降解塑料及其制备方法。
[0005]本申请提供的一种生物降解塑料采用如下的技术方案：一种生物降解塑料，包括PBAT、PLA、抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末。
[0006]通过采用上述技术方案，在生物降解塑料中加入硅土粉末，使得PBAT以及PLA所组成的基体呈二维连续层状结构，进而延长气体或溶剂分子在塑料中的扩散路径，进而实现提高阻隔性能的效果。
[0007]优选的，所述硅土粉末的制备包括以下步骤：S1、将硅土原料进行破碎、粗磨和筛分得到硅土粉体；S2、将硅土粉体、研磨介质以及改性磁颗粒分散到水中，搅拌均匀得到硅土浆料；S3、对硅土浆料进行细磨；S4过滤研磨介质，并使用永磁铁回收改性磁颗粒；S5、对硅土浆料进行干燥造粒，得到硅土粉末。
[0008]通过采用上述技术方案，使用湿法对硅土原料进行研磨，并在研磨的过程中加入改性磁颗粒，硅土矿石本身为层状结构，层结构之间通过分子间相互作用力保持稳定，湿磨过程中加入的改性磁颗粒可破坏层结构之间的相对作用力，形成片层的富集；将富集有片层的硅土粉末加入生物降解塑料中，有利于二维连续层状结构的形成；并且研磨完成后可利用改性磁颗粒本身具有的磁性实现对其的回收再利用。
[0009]优选的，所述改性磁颗粒的制备具体包括以下步骤：S1、将乙酰丙酮铁、1，2
‑
十二烷二醇、油胺、油酸以及苯醚依次加入烧瓶中，抽真空5min；S2、升温至108
‑
112℃，继续抽真空；
S3、在氩气的保护下，升温至195
‑
205℃，反应1h；S4、迅速降温至108
‑
112℃，抽真空；S5、在氩气的保护下，升温至295
‑
305℃，反应1h；S6、冷却至室温，用无水乙醇离心清洗3次，得到磁颗粒；S7、将磁颗粒和尿素加入无水乙醇中，超声1h；S8、再加入过硫酸铵，40
‑
45℃下搅拌1h；S9、用无水乙醇离心清洗，干燥得到改性磁颗粒。
[0010]通过采用上述技术方案，利用高温热分解法制备得到磁颗粒，并使用尿素对磁颗粒进行改性得到改性磁颗粒，该改性磁颗粒可破坏硅土矿石中层结构之间的相互作用力，有利于硅土粉末中层结构的富集。
[0011]优选的，在所述硅土粉体制备步骤S2中，硅土粉体、研磨介质以及改性磁颗粒的重量比为(35
‑
40)wt％：(5
‑
6)wt％：(0.4
‑
0.7)wt％。
[0012]通过采用上述技术方案，研磨介质、改性磁颗粒以及硅土粉体的投入比会影响硅土粉体的研磨效果，当硅土粉体、研磨介质以及改性磁颗粒的重量比为(35
‑
40)wt％：(5
‑
6)wt％：(0.4
‑
0.7)wt％时，研磨过程中，研磨介质以及改性磁颗粒能与硅土粉体充分接触，互相碰撞摩擦所产生的分散剪切力大，研磨效果好。
[0013]优选的，在所述硅土粉体制备步骤S3中，研磨转速为80
‑
130r/min，细磨时间为1.2
‑
2.5h。
[0014]优选的，所述研磨介质独立地选自钢球、钢锻、钢棒、六棱柱以及立方体中的一种。
[0015]优选的，所述研磨介质为立方体。
[0016]通过采用上述技术方案，研磨过后得到的硅土粉末中富集片层的情况与研磨介质的形状相关，钢球、钢锻、钢棒、六棱柱以及立方体对于硅土粉体均具有较好的研磨效果，特别的是，当研磨介质的形状为立方体时，研磨效果最好，所得到的硅土粉末中富集有较多的片层。
[0017]优选的，各物料的投入比如下所示：PBAT：81wt％；PLA：5wt％；抗氧剂1010：0.53wt％；抗氧剂168以：0.27wt％硅土粉末：12
‑
16wt％。
[0018]通过采用上述技术方案，随着基体中硅土粉末投入量的提高，生物降解塑料的水蒸气阻隔性也随之提高，但是当硅土粉末的投入量大于18wt％后，对于生物降解塑料的阻隔性能具有不利的影响。
[0019]第二方面，本申请提供了一种如上述任一所述的生物降解塑料的制备方法采用如下技术方案：一种生物降解塑料的制备方法，具体包括以下步骤：S1、将PBAT、PLA、抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末充分混合；S2、将混合好的物料投入双螺杆挤出机中进行造粒；得到生物降解塑料。
[0020]优选的，所述步骤S2中，加料段温度为90℃，压缩段温度为140℃，均化段温度为
140℃，口模温度为150℃，转速为280rpm。
[0021]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：(1)采用高温热分解法制备得到磁颗粒，并且会磁颗粒进行改性得到改性磁颗粒，该磁颗粒可破坏硅土矿石层结构之间的相互作用力，有利于实现硅土粉末片层的富集；(2)使用湿磨法对硅土矿石进行研磨，并且在研磨的过程中还加入改性磁颗粒，可制备得到富含有片层的硅土粉末；(3)将硅土粉末加入PBAT和PLA基体制备得到的生物降解塑料，具有二维连续层状结构，该结构可延长气体或溶剂分子在塑料中的扩散路径，进而提高了生物降解塑料的阻隔性能。
附图说明
[0022]图1是实施例2中硅土粉末的透射电镜照片；图2是在湿磨过程中未加入改性磁颗粒研磨得到的硅土粉末的透射电镜照片；图3是实施例3中硅土粉末的透射电镜照片；图4是二维连续层状结构的阻水阻气原理图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图1
‑
4对本申请作进一步详细说明。
[0024]本申请提供了一种生物降解塑料，包括PBAT、PLA、硬脂酸1801、抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末。
[0025]本专利技术中，使用PBAT以及PLA作为生物降解塑料的基体，两者均具有良好的生物降解性，并且在基体中添加抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末来增强生物降解塑料的性能；其中，通过添加硅土粉末使得生物降解塑料具有二维连续层状结构，延长气体或溶剂分子在生物降解塑料中的扩散路径，进而实现生物降解塑料阻隔性能的效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解塑料，其特征在于，包括PBAT、PLA、抗氧剂1010、抗氧剂168以及硅土粉末。2.根据权利要求1所述的一种生物降解塑料，其特征在于，所述硅土粉末的制备包括以下步骤：S1、将硅土原浆进行破碎、粗磨和筛分得到硅土粉体；S2、将硅土粉体、研磨介质以及改性磁颗粒分散到水中，搅拌均匀得到硅土浆料；S3、对硅土浆料进行细磨；S4过滤研磨介质，并使用永磁铁回收改性磁颗粒；S5、对硅土浆料进行干燥造粒，得到硅土粉末。3.根据权利要求2所述的一种生物降解塑料，其特征在于，所述改性磁颗粒的制备具体包括以下步骤：S1、将乙酰丙酮铁、1，2
‑
十二烷二醇、油胺、油酸以及苯醚依次加入烧瓶中，抽真空5min；S2、升温至108
‑
112℃，继续抽真空；S3、在氩气的保护下，升温至195
‑
205℃，反应1h；S4、迅速降温至108
‑
112℃，抽真空；S5、在氩气的保护下，升温至295
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305℃，反应1h；S6、冷却至室温，用无水乙醇离心清洗3次，得到磁颗粒；S7、将磁颗粒和尿素加入无水乙醇中，超声1h；S8、再加入过硫酸铵，40
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45℃下搅拌1h；S9、用无水乙醇离心清洗，干燥得到改性磁颗粒。4.根据权利要求2所述的一种生物降解塑料，其特征在于，在所述硅土粉体制备步骤S2中，硅土粉体、研磨介质以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建排，李知白，李为农，周晓帆，付忠国，
申请(专利权)人：福建长泰万泰矿物制品有限公司，
类型：发明
国别省市：