【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性塑料，具体涉及一种用于弹壳的可降解塑料及其制备方法。
技术介绍
1、弹壳是指火药燃烧后所产生的气体将子弹从枪膛中推出的外壳。弹壳的制造材料通常为金属材料，如黄铜、钢铁等。首先要求材料具有足够的强度和硬度，以承受高压和高温的环境。其次，材料应具有良好的可加工性，便于加工成复杂的形状和结构。此外，材料还要具有一定的耐腐蚀性，以防止与火药和其他化学物质发生反应。弹壳通常由壳体、底盖和打火座构成。壳体是弹壳的主体部分，它负责容纳火药和子弹，承受燃气压力，同时也是弹壳的外壳。底盖是弹壳底部的密封部分，它与壳体紧密连接，以防止火气泄漏。打火座是引燃火药的部件，它通过撞击或摩擦来引发火药的燃烧。
2、钢质弹壳的成本比较低，但是钢的硬度大、延展性差，作为弹壳的机械性能不如黄铜。能不能用塑料来取代黄铜呢？弹药界一直在探索这个问题。较早应用塑料弹壳的是泵动式霰弹枪。这种枪的射速慢、膛压低、射程近，对精度要求比较低，进弹和抽壳的力量都来自人力，因此对弹壳材质的要求比较低。如今在国外，霰弹枪已经普遍采用塑料弹壳，将发射药和弹丸本身都包覆在内。但是这样的弹药还是要采用黄铜底火。
3、一家叫做英格尔弹道研究的公司推出了与塑料霰弹类似结构的子弹。其弹壳后部依然是黄铜，但中前部、包括斜肩和壳颈都是透明的尼龙。据说有75％的黄铜被塑料取代，整弹减重35％。该公司已经推出了5.56毫米、7.62毫米、12.7毫米等多种弹药。还有一家叫做pcp的公司采用了略有不同的结构，只有弹壳中部是尼龙，弹壳后部和壳颈、斜肩都是钢质的。新
4、但是如果采用普通塑料比如耐高温尼龙制备弹壳，由于塑料价格低(与黄铜比较)，而且弹壳数量非常庞大，人工回收意义不大，基本上可以认为弹壳是一次性用品，因此采用生物可降解塑料制备弹壳，在野外射击之后，塑料弹壳免于回收，让其自身在自然环境中快速降解，对环境友好，而且经济可行。
5、聚乙醇酸(pga)与聚乳酸(pla)具有相似的分子结构和性能特点，且具有更快的降解速度、更大的力学强度、更高的热变形温度和更优异的阻隔性能。通过煤制乙二醇的衍生产品草酸二甲酯可以生产pga，并大幅降低产品成本。鉴于pga的独特性能和潜在的价格优势，使得pga在一次性用品方面具有潜在的巨大优势。
6、纯pga的热变形温度高达170℃，完全可以满足弹壳的耐热性要求。pga的力学强度高，拉伸强度可达到100mpa以上，但是pga的脆性比较大，熔体粘度大，因此需要通过改性来提高韧性，降低熔体粘度，提高pga熔体充模流动性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于弹壳的可降解塑料及其制备方法，其能够解决聚乙醇酸材料易开裂、熔融粘度过大、不能回收的难题，使得聚乙醇酸材料能够更好地应用于塑料弹壳的制备。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于弹壳的可降解塑料，其按重量份计包括如下组分：80～96重量份的聚乙醇酸和4～20重量份的增塑剂。
4、进一步，所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯或柠檬酸三辛酯。
5、进一步，按重量份计包括如下组分：84重量份的聚乙醇酸和16重量份的乙酰柠檬酸三丁酯。
6、第二方面，本专利技术提供了一种用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其包括如下步骤：
7、步骤一，按上述的用于弹壳的可降解塑料的组分配比称取聚乙醇酸和增塑剂；
8、步骤二，将称取的聚乙醇酸和增塑剂混合，然后采用双螺杆挤出机进行挤出造粒，烘干得到粒料，即得到用于弹壳的可降解塑料。
9、进一步，所述双螺杆挤出机设置八个温区，一区温度为120～140℃，二区温度为140～180℃，三区温度为160～190℃，四区温度为170～200℃，五区温度为190-230℃，六区温度为220～250℃，七区温度为230～260℃，八区温度为220～250℃。
10、进一步，步骤二具体包括：设定双螺杆挤出机的各个温区温度、螺杆转速和喂料速度，选用预设塑料对双螺杆挤出机进行清洗，然后将混合均匀的聚乙醇酸和增塑剂投入料斗中，待开始挤出料条后将料条牵引经过冷却水槽冷却，再经鼓风机干燥，然后进入切粒机中进行造粒。
11、进一步，步骤二中称取的聚乙醇酸与增塑剂混合前，先进行干燥处理，防止塑化过程中引起聚乙醇酸降解。
12、本专利技术的有益效果：
13、1、本专利技术采用增塑剂对聚乙醇酸pga进行增韧改性，在提高韧性的同时也改善了聚乙醇酸的加工性能，一是解决了聚乙醇酸材料易开裂的难题，塑料弹壳在使用过程中要严格避免出现开裂的情形，因为一旦开裂就可能造成弹药泄露，引发危险。二是解决了聚乙醇酸材料熔融粘度过大的难题，塑料弹壳属于薄壁制件，壁厚一般小于1毫米，而且体积小，充模难度大，需要原材料具有较低的熔体粘度以保证充模流动性。三是解决了现有塑料弹壳不能回收的难题，采用聚乙醇酸可降解塑料制备塑料弹壳，弹壳可免于回收，材料可在自然环境中快速分解为二氧化碳和水。
14、2、本专利技术采用乙酰柠檬酸三丁酯作为增塑剂，首先乙酰柠檬酸三丁酯的加入改善了材料的柔韧性，大幅度提高了材料的冲击强度和断裂伸长率，但材料的抗拉强度有一定的下降，为了兼顾材料的抗拉强度，选择增塑剂用量在16％左右为宜。其次，乙酰柠檬酸三丁酯的加入明显降低了聚乙醇酸的玻璃化转变温度，使其在室温下的柔性增强，熔体流动性提高，能够被加工成薄壁制品。并且乙酰柠檬酸三丁酯作为增塑剂，经过熔融混合后分散在聚乙醇酸分子链之间，降低了熔融状态下熔体的粘度，提升了聚乙醇酸的加工性能，降低了加工温度，避免了熔融塑化过程中聚乙醇酸降解的风险。因此经过乙酰柠檬酸三丁酯的增塑改性后，聚乙醇酸材料的韧性以及加工性能均得到了显著的提升。性能的改善以及更多样化的加工方法，会使越来越多的新的聚乙醇酸产品出现在人们的生活中，并不断取代不可降解塑料，改善环境，实现可持续发展。
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1.一种用于弹壳的可降解塑料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：80～96重量份的聚乙醇酸和4～20重量份的增塑剂。
2.根据权利要求1所述的用于弹壳的可降解塑料，其特征在于：所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯或柠檬酸三辛酯。
3.根据权利要求2所述的用于弹壳的可降解塑料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：84重量份的聚乙醇酸和16重量份的乙酰柠檬酸三丁酯。
4.一种用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机设置八个温区，一区温度为120～140℃，二区温度为140～180℃，三区温度为160～190℃，四区温度为170～200℃，五区温度为190-230℃，六区温度为220～250℃，七区温度为230～260℃，八区温度为220～250℃。
6.根据权利要求4或5所述的用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于，步骤二具体包括：设定双螺杆挤出机的各个温区温度、螺杆转速和喂料速度，选用预设塑料对双螺杆挤出机进
7.根据权利要求4或5所述的用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于：步骤二中称取的聚乙醇酸与增塑剂混合前，先进行干燥处理，防止塑化过程中引起聚乙醇酸降解。
...【技术特征摘要】
1.一种用于弹壳的可降解塑料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：80～96重量份的聚乙醇酸和4～20重量份的增塑剂。
2.根据权利要求1所述的用于弹壳的可降解塑料，其特征在于：所述增塑剂为乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯或柠檬酸三辛酯。
3.根据权利要求2所述的用于弹壳的可降解塑料，其特征在于，按重量份计包括如下组分：84重量份的聚乙醇酸和16重量份的乙酰柠檬酸三丁酯。
4.一种用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的用于弹壳的可降解塑料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机设置八个温区，一区温度为120～140℃，二区温度为140～180℃，三区温度...
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