一种光/生物双降解的PS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光/生物双降解的PS复合材料及其制备方法。复合材料包括以下重量份数的原料：PS：55

【技术实现步骤摘要】
一种光/生物双降解的PS复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方法，属于塑料


技术介绍

[0002]聚苯乙烯，是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。但是废弃的聚苯乙烯难以进行回收利用，对生态环境造成了污染，对人体健康造成了伤害。为缓解一次性塑料造成的污染，我国推出了限塑令，对各类塑料制品的使用提出了具体要求。因此，研发可降解的复合材料成为了当前人们关注的热点。
[0003]公开号为CN112759875A(公开日2021.05.07)的专利中报道了一种可降解聚苯乙烯复合材料及其制备方法，原料为PS、PBAT、矿粉、增韧剂、相容剂共混挤出造粒得到的可降解聚苯乙烯复合材料具有良好的加工性能和一定的生物降解性能；公开号CN110564070A(公开日2019.12.13)的专利中报道了一种全生物降解PS材料及其制备方法，原料为PS、丁苯橡胶、生物降解剂共混造粒得到的全生物降解PS材料在土壤填埋的环境下可达到65.9％的降解率；公开号CN104987609A(公开日2015.10.21)的专利中报道了一种可降解改性淀粉PS塑料的制备方法，原料为马铃薯淀粉、PS、增塑剂、相容剂等剂进行开炼与共混造粒得到的淀粉改性PS塑料具有一定的生物降解性。
[0004]但目前对于PS降解塑料的研发与报道较少，且现有的PS降解塑料大多数只靠单一的生物作用降解，且降解速度慢，降解率较低，这些缺点限制了PS降解塑料的研发与应用。
[0005]因此，一种光/生物双降解的PS复合材料及其制备方法是很有必要的。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方法，复合材料加入了淀粉与光敏剂，具有双重降解功能，制备简单、降解周期可调控、降解效率高的特点。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种光/生物双降解的PS复合材料，包括以下重量份数的原料：
[0009][0010]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，所述增塑剂为甘油、苯多酸酯或邻苯二甲酸二异丁酯。
[0011]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，所述抗氧剂为氧化剂1010、氧化剂1076、氧化剂1098、氧化剂1024、氧化剂AO
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80、抗氧化剂DLTP、氧化剂DSTP、抗氧化剂168、氧化剂626或氧化剂TP8中的一种或多种。
[0012]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，所述光敏剂为硬脂酸铁、硬脂酸锰或硬脂酸铈中的一种或多种。
[0013]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，所述抗老剂为单双甘油脂肪酸酯。
[0014]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，所述相容剂为POE
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g
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GMA、EVA
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g
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MA、硅烷偶联剂中的一种或多种。
[0015]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)将木薯淀粉干燥后与抗老剂等混合均匀，加入到高速捏合机中进行反应，得到热塑性淀粉；
[0017](2)将热塑性淀粉与一定量的PS、光敏剂、抗氧剂和相容剂混合后加入到挤出机中，进行挤出造粒，得到母粒；
[0018](3)将母粒、相容剂与PS进行混合，加入到挤出机中，进行反应造粒，得到光/生物双降解PS复合材料。
[0019]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方法，步骤(1)中，高速捏合机的温度为120℃
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170℃，转速为500
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800RPM。
[0020]所述的一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方法，步骤(2)和步骤(3)中，挤出机的各区温度为：一区温度180
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190℃、二区温度为180
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200℃、三区温度为200
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220℃、四区温度为200
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220℃、五区温度为190
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210℃、六区温度为190
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210℃，转速为100
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150RPM。
[0021]聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度。聚苯乙烯最重要的特点是熔融时的热稳定性和流动性非常好，所以易成型加工，特别是注射成型容易，适合大量生产。聚苯乙烯在加工成型时，成型收缩率小，成型品尺寸稳定性也好。因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。
[0022]木薯淀粉是木薯经过淀粉提取后脱水干燥而成的粉末。木薯淀粉具有可生物降解性，且木薯原淀粉和变性淀粉可与石油基或人工合成的高分子材料混和以改善材料的可生
物降解性，从而使这类环保材料的生产成本降至最低。
[0023]光敏剂采用硬脂酸铁、硬脂酸锰、硬脂酸铈一种或多种。这类光敏剂含有发色基团，因此这类光敏剂吸收紫外光后，会产生初级自由基，成为自由基引发源，从而加速高分子的光降解速度。
[0024]本专利技术所达到的有益效果：
[0025]本专利技术制备的光/生物双降解PS复合材料具有优良的降解性能。将木薯淀粉与PS共混不仅可以提高复合材料的力学性能还可以提升其生物降解性能，而光敏剂的加入赋予复合材料优异的光降解性能，采用多种光敏剂复合使用可以提高材料光降解速率。该光/生物双降解PS复合材料可以调控降解开始的时间与周期，是一类新型环保的可降解材料。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0027]实施例1
[0028]称取配方原料：
[0029][0030]木薯淀粉改性处理：
[0031]将木薯淀粉、甘油、GMS加入到高速捏合机中，高速捏合机的温度为120℃
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170℃，转速为500
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800RPM，反应2.5h得到改性淀粉。
[0032]塑料母粒的制备：
[0033]将改性淀粉、抗氧剂1010、硬脂酸铁、硬脂酸铈、POE
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g
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GMA和部分PS共混进行挤出造粒，得到塑料母粒。挤出设备的各区温度为：一区温度180
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190℃、二区温度为180
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200℃、三区温度为200
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220℃、四区温度为200
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220℃、五区温度为190
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210℃、六区温度为190
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210℃，转速为100
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，包括以下重量份数的原料：2.根据权利要求1所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，所述增塑剂为甘油、苯多酸酯或邻苯二甲酸二异丁酯。3.根据权利要求1所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，所述抗氧剂为氧化剂1010、氧化剂1076、氧化剂1098、氧化剂1024、氧化剂AO
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80、抗氧化剂DLTP、氧化剂DSTP、抗氧化剂168、氧化剂626或氧化剂TP8中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，所述光敏剂为硬脂酸铁、硬脂酸锰或硬脂酸铈中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，所述抗老剂为单双甘油脂肪酸酯。6.根据权利要求1所述的一种光/生物双降解的PS复合材料，其特征是，所述相容剂为POE
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g
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GMA、EVA
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g
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MA、硅烷偶联剂中的一种或多种。7.根据权利要求1
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6任一权利要求所述的一种光/生物双降解的PS复合材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红根，周思春，
申请(专利权)人：江苏冠春新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：