一种可降解TPE复合材料以及制备方法技术

本申请涉及降解材料的领域，更具体地说，它涉及一种可降解TPE复合材料以及制备方法。包括以下重量份的原料组成：TPE30

【技术实现步骤摘要】
一种可降解TPE复合材料以及制备方法


[0001]本申请涉及降解材料的领域，更具体地说，它涉及一种可降解TPE复合材料以及制备方法。

技术介绍

[0002]TPE是一种热塑性弹性体，热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，不仅可以取代部分橡胶，还能使塑料得到改性。热塑性弹性体所具有的橡胶与塑料的双重性能和宽广的特性，使之在橡胶工业中广泛用于制造胶鞋、胶布等日用制品等领域，由于具有较好的包覆性、绝缘性以及柔韧性，因此在电线、电缆等领域也广泛应用。
[0003]但是当TPE应用在日用品时，如可以用于一次性手套、发圈、饰品灯等，或者牙刷包胶、防滑地毯、茶杯垫以及充电线等，这些产品中采用的TPE一般难以回收，通常直接丢弃，由于TPE材质在自然环境中很难降解，因为它是一种高分子化合物，不容易被微生物分解。大量的TPE材料堆积，导致环境污染。
[0004]针对以上问题，采用可降解的TPE材料，降解是指材料在分解作用的过程，聚合物分子的聚合度降低过程，并在热，力，氧气，水及光辐射等作用下，提高降解效率。因此通过采用可降解的TPE材料，提高TPE材料的生物降解效率，减少废弃的TPE材料堆积而对环境造成影响。
[0005]而目前的可降解TPE采用光敏剂、淀粉、改性淀粉、纤维素、生物降解剂等原料，以上原料虽然可以使TPE到达较好的降解效果，但是对于可降解TPU在自然环境中的降解程度难以控制。
[0006]例如，用于充电线的可降解TPE，在使用过程如果降解效率过快，会降低产品的使用寿命；而用于一次性手套的可降解TPE，一次性手套使用完成后直接丢弃，若降解时间过慢便会导致堆积，而污染环境。因此需要对可降解TPE一步研究。

技术实现思路

[0007]为了使TPE的降解效率可控，并兼备较佳的物理性能，本申请提供一种可降解TPE复合材料及其制备方法。
[0008]第一方面，本申请提供一种可降解TPE复合材料，包括以下重量份的原料组成：TPE：30
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60份PLA/PBAT：5
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20份纳米氧化锌：1
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3份稳定剂：1
‑
3份天然填料5
‑
30份；所述天然填料生物基填料为酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉中的一种或者多种组成。
[0009]上述原料的组成和用量范围，均为本申请较佳选择。具体地，PLA/PBAT是PLA和
PBAT的复合物，具有良好的延展性、断裂伸长率、耐热性、抗冲击性能以及生物降解性，使得TPE复合材料具有较佳的柔韧性和降解性，提高其环保性。
[0010]纳米氧化锌具有抗菌、抗红外线、紫外线辐射，并且还有能起到填充作用，提高TPE的物理性能等；稳定剂优先选择硬脂酸锌，能够提高可降解TPE复合材料稳定性。
[0011]材料的降解过程，是材料的聚合物的大量分子链发生结构变化，或者其他填充料发生水解或者分解。从而使材料性能降低。天然填料为天然物质，并在能够在土埋后进行快速生物降解。因此，本申请加入酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉中的一种或者多种组成作为天然填料，都能够进一步促进TPE的生物降解效率。
[0012]酒糟粉是谷物发酵后经酿酒后残留的残渣，经过干后，研磨形成的粉末。谷物通常有稻谷、玉米、小米、高粱等。酒糟粉里面含有丰富的蛋白质、纤维、脂肪等，这些物质能够生物降解，且用于填充TPE复合材料，能够进一步促进TPE复合材料的生物降解。
[0013]黄麻纤维粉是黄麻纤维经过粉碎过筛50
‑
300目后得到，黄麻纤维是一种天然的植物纤维，采至于黄麻植物的叶片，具有耐腐蚀、可生物降解、抗拉强度高以及柔韧性好等优点。
[0014]香蕉纤维粉是由香蕉纤维经过粉碎后过筛100
‑
300目得到，香蕉纤维是利用香蕉茎杆为原料，主要成分是由纤维素、半纤维素和木质素组成，化学脱胶后的纤维可用于棉纺。采用生物酶和化学氧化联合处理工艺处理，经过干燥、精练、解纤而制成的纤维，其具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保等功能。
[0015]玉米须粉是玉米须晒干后粉碎过筛50
‑
300目得到，具有较好的柔软性，且可以生物降解。
[0016]因此，采用酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉均具有较好的降解性、柔软性或韧性，能够进一步促进TPE复合材料的生物降解，同时是使其兼备较佳的物理性能。
[0017]另外，为了使可降解TPE复合材料生产得到的材料达到可控降解，采用VAE乳液与天然填料混合，VAE乳液是乳白色水溶液，是醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液具有环保性、粘附性好、耐水性、耐热性以及成膜性好等优点，且成膜后具有较好的耐水性，其中VAE乳液的固含量为55
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58％，25℃时粘度为3500
‑
4500mPa
·
s，醋酸乙烯含量为72
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77％。通过VAE乳液与天然填料混合，使天然填料表面形成包覆膜，降低酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉在吸水率，减少可降解TPE复合材料制得的产品在使用过程吸水，同时也提高可降解TPE复合材料耐热性和柔韧性，使得可降解TPE复合材料制得的产品在日常使用时，不易发生降解，提高其实用性。
[0018]综上，本申请通过天然填料、VAE乳液混合，固化后形成包覆膜，使其与和PLA/PBAT、TPE的容易融合，并且与PLA/PBAT协同作用，提高TPE复合材料生物降解效率，同时还能提高耐热性、防水性以及柔韧性，使可降解TPE复合材料生产的制品在使用时，不易出现热氧老化、降解等现象，而丢弃后容易发生生物降解，进而实现可控降解，提高制品的实用性。
[0019]例如，TPE复合材料用在一次性装饰等或者蛋糕装饰等，由于较为柔软，且韧性较佳，因而容易进行包覆铜芯等形成电线，当丢弃时，容易进行生物降解。或者，用在茶杯垫时，由于防水性好和耐热性好，因此不易进行吸水和热软化，从而减缓发生降解的可能性，当废弃后，与土壤中的微生物接触，由于含有酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉、
PLA/PBAT等物质，因此，容易被土壤中的微生物、细菌、真菌等进行分解，实现可控降解。
[0020]所述TPE为苯乙烯类、烯烃类、双烯类、氯乙烯类、氨酯类、酯类、酰胺类、有机氟类、有机硅类和乙烯类等。
[0021]本申请实施例的TPE为TPU。
[0022]进一步地，当本申请生产可降解TPE复合材料用于一次性手套时，由以下重量份的原料组成：TPE：40份PLA/PBAT：20份纳米氧化锌：1份稳定剂：1份VAE乳液：5份天然填料：30份；所述天然填料为酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉中的一种或者多种组成。
[0023]以上原料组成和原料的重量份均为本申请生产一次性手套的较佳选择，以上原料制得的可降解TPE复合材料用于生产一次手套，该一次性手套不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解TPE复合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料组成：TPE：30
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60份PLA/PBAT：5
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20份纳米氧化锌：1
‑
3份稳定剂：1
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3份VAE乳液：2
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10份天然填料：5
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30份；所述天然填料为酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉、玉米须粉中的一种或者多种组成。2.根据权利要求1所述的一种可降解TPE复合材料，其特征在于：所述天然填料由酒糟粉、黄麻纤维粉以重量份之比为1：（1
‑
2.4）组成，或由香蕉纤维粉、玉米须粉以重量份之比为1：（0.7
‑
1.5）组成。3.根据权利要求1所述的一种可降解TPE复合材料，其特征在于：所述天然填料由酒糟粉、黄麻纤维粉、香蕉纤维粉以重量份之比为1：（1
‑
3）：（2.5
‑
4.5）组成，或由酒糟粉、黄麻纤维粉、玉米须粉以重量份之比为1：（1.2
‑
2.3）：（1.5
‑
3.5）组成。4.根据权利要求1所述的一种可降解TPE复合材料，其特征在于：所述天然填料由酒糟粉、黄麻纤维粉、玉米须粉、香蕉纤维粉以重量份之比为1：（0.6
‑
1.2）：（1.3
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1.8）：（1.5
‑
2.5）组成。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种可降解TPE复合材料，其特征在于：所述天然填料为相容剂处理的天然填料。6.根据权利要求5所述的一种可降解TPE复合材料，其特征在于：所述相容剂包括以下重量份的原料：羧甲基淀粉0.5
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1份水10
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20份壳聚糖衍生物1
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5份胎贝粘蛋白0.1
‑
0.8份水白松香0.5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑宾，彭华，
申请(专利权)人：广东东大科技有限公司，
类型：发明
国别省市：