本發(fā)明涉及塑料領(lǐng)域,具體涉及一種可降解塑料。
背景技術(shù):
塑料是重要的有機合成高分子材料,應用非常廣泛。但是廢棄塑料帶來的“白色污染”也越來越嚴重,由于塑料的無法自然降解性,它已成為人類的第一號敵人,也已經(jīng)導致許多動物死亡的悲劇。在多只死去海鳥樣本的腸子里,發(fā)現(xiàn)了各種各樣的無法被消化的塑料。白色污染是我國城市特有的環(huán)境污染,在各種公共場所到處都能看見大量廢棄的塑料制品,他們從工業(yè)而來,由人類制造,最終歸結(jié)于大自然時卻不易被自然所消納,從而影響了大自然的生態(tài)環(huán)境。從節(jié)約資源的角度出發(fā),由于塑料制品主要來源是面臨枯竭的石油資源,應盡可能回收,但由于現(xiàn)階段再回收的生產(chǎn)成本遠高于直接生產(chǎn)成本,在現(xiàn)行市場經(jīng)濟條件下難以做到。面對日益嚴重的白色污染問題,人們希望尋找一種能替代現(xiàn)行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料應運而生,這種新型功能的塑料,其特點是在達到一定使用壽命廢棄后,在特定的環(huán)境條件下,由于其化學結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化,引起某些性能損失及外觀變化而發(fā)生降解,對自然環(huán)境無害或少害。
然而現(xiàn)有的大多數(shù)可降解塑料使用壽命短,在一般環(huán)境中暴露較短時間后就開始變薄、失重、強度下降,逐漸裂成碎片,造成了使用效果差,更換速度快,成本增加等問題,并且可塑性差,易斷裂。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決當前技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供了一種使用壽命長的可降解塑料。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉50-55份、低密度聚乙烯15-18份、聚苯乙烯12-14份、二甲基硅氧烷2-4份、四苯基錫0.5-0.7份、玻璃纖維3-5份、二氧化鈦0.4-0.6份、環(huán)氧大豆油1-2份、己二酸二辛酯0.1-0.15份、月桂酸單甘油酯0.3-0.5份、聚丙烯酸酯0.1-0.2份、水適量。
作為對上述方案的進一步描述,該塑料制備方法包括以下幾個步驟:
(1)將淀粉經(jīng)過有氧發(fā)酵制得乳酸,所得乳酸與二甲基硅氧烷、水混合后加入到反應釜中,預熱后添加四苯基錫,在160-180℃下反應5-7小時,冷卻后粉碎得到聚乳酸樹脂片狀物;
(2)將低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纖維、二氧化鈦加入到擠出機加料室中加熱1-2小時后,加入上述步驟制得的聚乳酸樹脂和剩余原料熔融后擠出,出料后冷卻切片即可。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反應前經(jīng)過干燥處理,干燥溫度為90-100℃,干燥時間3-4小時,防止結(jié)塊造成塑料擠出不均勻,造成開裂等問題。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中加料室溫度控制在130-150℃范圍,擠出溫度為125-135℃。
本發(fā)明的有益效果:將淀粉經(jīng)過微生物有氧發(fā)酵生成乳酸,將乳酸與二甲基硅氧烷、四苯基錫加入到反應釜中聚合得到大分子的聚乳酸樹脂,再添加其它成分進行混合造粒,添加的催化劑使得反應迅速徹底,使用了無毒無害的塑化劑,添加了玻璃纖維增加了塑料的韌性,防開裂,且具有可降解性,解決了現(xiàn)有可降解塑料壽命短性質(zhì)差的問題,本發(fā)明制備的塑料具有生物可降解性,并且可塑性高,拉伸強度達到90Mpa,還具有抗菌性。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
一種可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉50份、低密度聚乙烯15份、聚苯乙烯12份、二甲基硅氧烷2份、四苯基錫0.5份、玻璃纖維3份、二氧化鈦0.4份、環(huán)氧大豆油1份、己二酸二辛酯0.1份、月桂酸單甘油酯0.3份、聚丙烯酸酯0.1份。
作為對上述方案的進一步描述,該塑料制備方法包括以下幾個步驟:
(1)將淀粉經(jīng)過有氧發(fā)酵制得乳酸,所得乳酸與二甲基硅氧烷、水混合后加入到反應釜中,預熱后添加四苯基錫,在160-180℃下反應5小時,冷卻后粉碎得到聚乳酸樹脂片狀物;
(2)將低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纖維、二氧化鈦加入到擠出機加料室中加熱1小時后,加入上述步驟制得的聚乳酸樹脂和剩余原料熔融后擠出,出料后冷卻切片即可。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反應前經(jīng)過干燥處理,干燥溫度為90-100℃,干燥時間3小時,防止結(jié)塊造成塑料擠出不均勻,造成開裂等問題。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中加料室溫度控制在130-150℃范圍,擠出溫度為125-135℃。
實施例2
一種可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉52份、低密度聚乙烯16份、聚苯乙烯13份、二甲基硅氧烷3份、四苯基錫0.6份、玻璃纖維4份、二氧化鈦0.5份、環(huán)氧大豆油1.5份、己二酸二辛酯0.13份、月桂酸單甘油酯0.4份、聚丙烯酸酯0.15份、水若干。
作為對上述方案的進一步描述,該塑料制備方法包括以下幾個步驟:
(1)將淀粉經(jīng)過有氧發(fā)酵制得乳酸,所得乳酸與二甲基硅氧烷、水混合后加入到反應釜中,預熱后添加四苯基錫,在160-180℃下反應6小時,冷卻后粉碎得到聚乳酸樹脂片狀物;
(2)將低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纖維、二氧化鈦加入到擠出機加料室中加熱1.5小時后,加入上述步驟制得的聚乳酸樹脂和剩余原料熔融后擠出,出料后冷卻切片即可。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反應前經(jīng)過干燥處理,干燥溫度為90-100℃,干燥時間3.5小時,防止結(jié)塊造成塑料擠出不均勻,造成開裂等問題。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中加料室溫度控制在130-150℃范圍,擠出溫度為125-135℃。
實施例3
一種可降解塑料,由以下重量份的原料制成:淀粉55份、低密度聚乙烯18份、聚苯乙烯14份、二甲基硅氧烷4份、四苯基錫0.7份、玻璃纖維5份、二氧化鈦0.6份、環(huán)氧大豆油2份、己二酸二辛酯0.15份、月桂酸單甘油酯0.5份、聚丙烯酸酯0.2份、水若干。
作為對上述方案的進一步描述,該塑料制備方法包括以下幾個步驟:
(1)將淀粉經(jīng)過有氧發(fā)酵制得乳酸,所得乳酸與二甲基硅氧烷、水混合后加入到反應釜中,預熱后添加四苯基錫,在160-180℃下反應7小時,冷卻后粉碎得到聚乳酸樹脂片狀物;
(2)將低密度聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃纖維、二氧化鈦加入到擠出機加料室中加熱2小時后,加入上述步驟制得的聚乳酸樹脂和剩余原料熔融后擠出,出料后冷卻切片即可。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中低密度聚乙烯、聚苯乙烯在反應前經(jīng)過干燥處理,干燥溫度為90-100℃,干燥時間4小時,防止結(jié)塊造成塑料擠出不均勻,造成開裂等問題。
作為對上述方案的進一步描述,步驟(2)中加料室溫度控制在130-150℃范圍,擠出溫度為125-135℃。
對比試驗
使用本發(fā)明制得的可降解塑料與現(xiàn)有技術(shù)制得的可降解塑料(作為對照組)進行一系列對比試驗,將試驗結(jié)果統(tǒng)計如表1所示。
一、熱老化實驗
分別隨機取本發(fā)明和對照組的試樣各3組,測定其老化前機械性能,然后放入熱老化試驗箱中,設(shè)定老化溫度為136℃,老化時間為7*24小時,老化后測定其機械強度,算出抗拉強度變化率和斷裂伸長變化率。
二、凝膠實驗
分別隨機取本發(fā)明和對照組的試樣各3組,制作成3毫米厚度的樣品,測定樣品質(zhì)量后,使用二甲苯溶劑進行蒸餾,蒸餾時間為3天+3小時,蒸餾結(jié)束后,將樣品取出放入真空干燥箱干燥3小時,再測定樣品質(zhì)量,算出樣品前后質(zhì)量差。
表1 本發(fā)明和對照組試驗結(jié)果比較表
通過試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):本發(fā)明的可降解塑料可塑性很強,機械強度受環(huán)境變化影響較小,能夠長期暴露在較高溫度下,本發(fā)明的可降解塑料延長了塑料的使用壽命,并且由于其具有各種優(yōu)良性,使用范圍極廣,可以安全應用在食品領(lǐng)域,其無毒抗菌環(huán)保性將受到人們的歡迎。