一种可降解的聚丙烯塑料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可降解的聚丙烯塑料及其制备方法和应用，涉及聚丙烯塑料领域。聚丙烯塑料包括聚丙烯树脂：50份

A Degradable Polypropylene plastic and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的聚丙烯塑料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯塑料领域，尤其涉及一种可降解的聚丙烯塑料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯，简称PP，是丙烯通过加聚反应而成的一种无色、无臭、无毒、半透明、性能优良的热塑性轻质通用合成塑料，在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。这些优异的性能使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛应用。
[0003]随着聚丙烯塑料在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域的应用越来越多，废弃的聚丙烯塑料将越来越多，如何降低废弃的聚丙烯塑料对环境产生的污染成为当今面临的比较重要的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种可降解的聚丙烯塑料及其制备方法和应用，以提高废弃后聚丙烯材料的降解效率，降低环境污染。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术目的之一提供了一种可降解的聚丙烯塑料，包括以下重量份组分：
[0006]聚丙烯树脂：50份
‑
90份；
[0007]降解剂：10份
‑
50份；
[0008]填料：10份
‑
20份；
[0009]增塑剂：4份
‑
10份；
[0010]其中，所述降解剂由PCL、PBAT和PBA按质量比为1：(0.2
‑
1.5)：(0.2
‑
0.8)的比例复配；所述增塑剂由甘油和乙二醇按质量比为(1.2
‑
2.3)：1的比例复配。
[0011]通过采用上述方案，本申请加入PCL、PBAT、PBS可以改变高分子链的活性，PBAT和PBS的协同作用可以提高其作为降解剂的降解性能，同时将PBAT、PBS共同与PCL作用，可以改变PCL的结晶性能，进而改变聚丙烯塑料的热降解温度，使聚丙烯塑料的拉伸性能和降解效率都得到提升；将乙二醇与甘油复配使用，会减少甘油中活性基团与降解剂的作用力，改善聚丙烯塑料吸水率，同时利用甘油和乙二醇上带有的活性基团与降解剂分子活性基团之间形成新的氢键，提高了PCL、PBAT、PBS间的分子链的活动性，从而整体提高聚丙烯塑料的拉伸性能和降解效率；材料最终的降解产物中主要为水和二氧化碳，对环境无害，扩大了聚丙烯塑料的应用价值。
[0012]作为优选方案，所述填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、蒙脱土、活性白土和云母粉中的一种或多种。
[0013]作为优选方案，所述填料包括质量比为1：1的纳米碳酸钙和蒙脱土。
[0014]作为优选方案，所述纳米碳酸钙的平均粒径为50nm
‑
100nm。
[0015]通过采用上述方案，本申请通过填料的作用，改善进一步聚丙烯塑料的吸水率，提高降解效率；同时将纳米碳酸钙的粒径控制在50～100nm时，适当较小的粒径会使聚丙烯树脂、降解剂、增塑剂之间的分散性能越好，可以保证在PCL、PBAT、PBS、甘油、乙二醇中良好分散性能的同时，提高填料的增强效果。
[0016]作为优选方案，包括以下重量份组分：
[0017]聚丙烯树脂：50份
‑
70份；
[0018]降解剂：30份
‑
50份；
[0019]填料：10份
‑
15份；
[0020]增塑剂：4份
‑
7份。
[0021]作为优选方案，所述聚丙烯树脂在230℃，2.16kg条件下的熔体质量流动速率为1～60g/10min，密度为0.89～0.91g/cm3。
[0022]为了解决上述技术问题，本专利技术目的之二提供了一种可降解的聚丙烯塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)称取聚丙烯树脂、降解剂、填料和增塑剂，加入混合设备中，将原料混合均匀，得到混料；
[0024](2)将步骤(1)得到的混料送入密炼设备进行密炼捏合后，得到胶料；
[0025](3)将步骤(2)得到的胶料送入开炼设备进行混炼，得到熔融料；
[0026](4)将步骤(3)得到的熔融料送入挤出设备塑化，再经压延设备成型、冷却轮定型，得到可降解的聚丙烯塑料。
[0027]作为优选方案，在步骤(4)中，熔融料的挤出温度为200℃
‑
220℃。
[0028]为了解决上述技术问题，本专利技术目的之三提供了一种可降解的聚丙烯塑料在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业或食品工业领域中的应用。
[0029]相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0030]本申请通过降解剂、填料和增塑剂协同作用，提高了聚丙烯树脂、降解剂、填料和增塑剂之间的相容性，制备的聚丙烯树脂具有较好的生物降解、光降解和热降解性能，降解产物中主要为水和二氧化碳，对环境无害，扩大了聚丙烯塑料的应用价值。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]以下表1为所有实施例和对比例中的部分原料来源，另外所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0033]表1
‑
原料的来源和型号
[0034][0035]实施例1
‑5[0036]一种可降解的聚丙烯塑料，包括聚丙烯树脂、降解剂、填料和增塑剂，各组分添加量如表2所示；其中，降解剂由PCL、PBAT和PBS按质量比为1：0.8：0.5的比例复配而成；填料由纳米碳酸钙和蒙脱土按质量比为1：1的比例复配而成，纳米碳酸钙的平均粒径为50nm
‑
100nm；增塑剂由甘油和乙二醇按质量比为1.8：1的比例复配而成。
[0037]上述一种可降解的聚丙烯塑料的制备方法，包括以下步骤：
[0038](1)按重量比称取聚丙烯树脂、PCL、PBAT、PBS、甘油、乙二醇、纳米碳酸钙、蒙脱土，加入高速混合机将原料混合均匀，得到混料；
[0039](2)将步骤(1)得到的混料送入密炼机进行密炼捏合后，得到胶料；
[0040](3)将步骤(2)得到的胶料送入两辊开炼机进行混炼，得到熔融料；
[0041](4)将步骤(3)得到的熔融料送入挤出机210℃挤出塑化，再经四辊压延机成型、冷却轮定型，得到可降解的聚丙烯塑料。
[0042]表2
‑
实施例1
‑
5可降解的聚丙烯塑料中各组分的添加量
[0043]实施例聚丙烯树脂(kg)降解剂(kg)填料(kg)增塑剂(kg)实施例150501本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的聚丙烯塑料，其特征在于，包括以下重量份组分：聚丙烯树脂：50份
‑
90份；降解剂：10份
‑
50份；填料：10份
‑
20份；增塑剂：4份
‑
10份；其中，所述降解剂由PCL、PBAT和PBA按质量比为1：(0.2
‑
1.5)：(0.2
‑
0.8)的比例复配；所述增塑剂由甘油和乙二醇按质量比为(1.2
‑
2.3)：1的比例复配。2.如权利要求1所述的一种可降解的聚丙烯塑料，其特征在于，所述填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、蒙脱土、活性白土和云母粉中的一种或多种。3.如权利要求2所述的一种可降解的聚丙烯塑料，其特征在于，所述填料包括质量比为1：1的纳米碳酸钙和蒙脱土。4.如权利要求3所述的一种可降解的聚丙烯塑料，其特征在于，所述纳米碳酸钙的平均粒径为50nm
‑
100nm。5.如权利要求1所述的一种可降解的聚丙烯塑料，其特征在于，包括以下重量份组分：聚丙烯树脂：50份
‑
70份；降解剂：30份
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚春生，
申请(专利权)人：盘锦海兴科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：