本發(fā)明涉及一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，屬于新材料及制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
塑料是一種價(jià)廉物美的材料，然而隨著塑料袋和塑料薄制品的廣泛使用，人們發(fā)現(xiàn)塑料薄制品的內(nèi)在壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于其使用壽命。塑料內(nèi)在的耐久性，使其在城市固體垃圾的比率升高，隨意遺棄的塑料薄制品（如塑料袋、塑料包裝、一次性塑料用品、地膜等）更是長時(shí)間地污染著環(huán)境，逐漸成為白色污染，成為二十一世紀(jì)困擾人類生存與發(fā)展的重大難題之一。為了減少白色污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，可生物降解塑料的研究、開發(fā)和使用顯得越來越重要和緊迫。但可生物降解塑料具依然存在以下缺點(diǎn)：（1）可生物降解塑料的成本偏高；（2）可生物降解塑料的物理力學(xué)性能差，其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、頂破和撕裂強(qiáng)度、光透明性、濕強(qiáng)度等都達(dá)不到應(yīng)用的要求，影響其應(yīng)用范圍。
如何使普通塑料的內(nèi)在壽命和使用壽命有效地結(jié)合起來，使不能生物降解的塑料在使用后獲得生物降解性能，是人類既能繼續(xù)使用廉價(jià)、輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、衛(wèi)生的塑料制品，又能避免白色污染的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，該新材料具有良好功能性作用，材料的配方簡單；此外，在生產(chǎn)聚乙烯薄膜類塑料制品時(shí)，加入該種材料能使非生物降解的塑料制品獲得生物降解性能，成為能在自然環(huán)境下降解的塑料制品，滿足實(shí)際使用要求。
為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：
一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料，所述環(huán)保高分子新材料包括以下質(zhì)量份的組分：熱氧化降解劑10-15份、光熱氧化降解劑6-12份、光催化劑3-5份、相容劑3-5份、無機(jī)填料25-35份、生物纖維素10-15份、淀粉5-7份、低密度聚乙烯55-75份。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述環(huán)保高分子新材料的質(zhì)量份的組分為熱氧化降解劑12份、光熱氧化降解劑9份、光催化劑4份、相容劑4份、無機(jī)填料30份、生物纖維素13份、淀粉6份、低密度聚乙烯65份。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述熱氧化降解劑為含有鐵、錳、鈷、銅、鑭、鐠等金屬元素的有機(jī)化合物或氧化物。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述光熱氧化降解劑為二氧化鈦、正辛基二茂鐵、氯化鐵、聚異丁烯、乙酰丙酮鎳、亞硝酰氯、硬脂酸、十八烷醇、十八烯醇、十二烷基苯中的一種或多種。
具體地，所述能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料的制備方法如下：
步驟（1）：按照比例將上述熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉、低密度聚乙烯分別干燥；
步驟（2）：將熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、光催化劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉分別按比例加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌過程中分兩次加入配備好的光催化劑，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速1200-1600rpm，使混合材料溫度升到185℃
步驟（3）：將步驟（2）中高速攪拌機(jī)中的材料放出，加入到低速攪拌機(jī)中降溫，同時(shí)加入經(jīng)預(yù)熱處理的低密度聚乙烯，當(dāng)溫度降到165度時(shí)加入相容劑，再攪拌1-3小時(shí),混合均勻后出料；
步驟（4）：對步驟（3）制得的混合物進(jìn)行等離子誘導(dǎo)；
其中，所述等離子誘導(dǎo)為：將步驟（2）獲得的混合物置入等離子體裝置的下電極介質(zhì)上，電壓120kv，電流24ma、間隙3mm的操作條件下照射3-5分鐘；
步驟（5）：將步驟（3）處理后的混合物放入單螺桿擠出機(jī)中，塑化溫度185-225℃轉(zhuǎn)速240-320rpm，經(jīng)過兩次熱壓成型，再經(jīng)風(fēng)冷即得本發(fā)明材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下：
本發(fā)明提供了一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，該新材料具有良好功能性作用，材料的配方簡單，且制備工藝簡單，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本與減少勞動強(qiáng)度，滿足實(shí)際使用要求。
附注：本發(fā)明通過電極誘導(dǎo)處理激活了材料本體的分解分子的活力，使得本發(fā)明制得的新材料特別適合用于生產(chǎn)環(huán)保型包裝材料、一次性塑料制品、農(nóng)用一次性薄膜等塑料制品，這些制品在自然環(huán)境下，通過光和熱的作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，引起相對羧酸基團(tuán)的增加，使不能生物降解的塑料制品獲得生物降解性能；其通過進(jìn)一步的熱氧化降解、光熱氧化降解或生物降解，保證了塑料制品最終降解為二氧化碳、水及腐殖質(zhì)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
實(shí)施例1
一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料，所述環(huán)保高分子新材料包括以下質(zhì)量份的組分：熱氧化降解劑10份、光熱氧化降解劑6份、光催化劑3份、相容劑3份、無機(jī)填料25份、生物纖維素10份、淀粉5份、低密度聚乙烯55份。
具體地，所述熱氧化降解劑為含有鐵、錳、鈷、銅、鑭、鐠等金屬元素的有機(jī)化合物或氧化物；所述光熱氧化降解劑為二氧化鈦、正辛基二茂鐵、氯化鐵、聚異丁烯、乙酰丙酮鎳、亞硝酰氯、硬脂酸、十八烷醇、十八烯醇、十二烷基苯中的一種或多種。
具體地，所述能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料的制備方法如下：
步驟（1）：按照比例將上述熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉、低密度聚乙烯分別干燥；
步驟（2）：將熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、光催化劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉分別按比例加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌過程中分兩次加入配備好的光催化劑，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速1200rpm，使混合材料溫度升到185℃
步驟（3）：將步驟（2）中高速攪拌機(jī)中的材料放出，加入到低速攪拌機(jī)中降溫，同時(shí)加入經(jīng)預(yù)熱處理的低密度聚乙烯，當(dāng)溫度降到165度時(shí)加入相容劑，再攪拌1小時(shí),混合均勻后出料；
步驟（4）：對步驟（3）制得的混合物進(jìn)行等離子誘導(dǎo)；
其中，所述等離子誘導(dǎo)為：將步驟（2）獲得的混合物置入等離子體裝置的下電極介質(zhì)上，電壓120kv，電流24ma、間隙3mm的操作條件下照射3分鐘；
步驟（5）：將步驟（3）處理后的混合物放入單螺桿擠出機(jī)中，塑化溫度185℃轉(zhuǎn)速240rpm，經(jīng)過兩次熱壓成型，再經(jīng)風(fēng)冷即得本發(fā)明材料。
本發(fā)明提供了一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，該新材料具有良好功能性作用，材料的配方簡單，且制備工藝簡單，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本與減少勞動強(qiáng)度，滿足實(shí)際使用要求。
附注：本發(fā)明通過電極誘導(dǎo)處理激活了材料本體的分解分子的活力，使得本發(fā)明制得的新材料特別適合用于生產(chǎn)環(huán)保型包裝材料、一次性塑料制品、農(nóng)用一次性薄膜等塑料制品，這些制品在自然環(huán)境下，通過光和熱的作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，引起相對羧酸基團(tuán)的增加，使不能生物降解的塑料制品獲得生物降解性能；其通過進(jìn)一步的熱氧化降解、光熱氧化降解或生物降解，保證了塑料制品最終降解為二氧化碳、水及腐殖質(zhì)。
實(shí)施例2
一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料，所述環(huán)保高分子新材料的質(zhì)量份的組分為熱氧化降解劑12份、光熱氧化降解劑9份、光催化劑4份、相容劑4份、無機(jī)填料30份、生物纖維素13份、淀粉6份、低密度聚乙烯65份。
具體地，所述熱氧化降解劑為含有鐵、錳、鈷、銅、鑭、鐠等金屬元素的有機(jī)化合物或氧化物；所述光熱氧化降解劑為二氧化鈦、正辛基二茂鐵、氯化鐵、聚異丁烯、乙酰丙酮鎳、亞硝酰氯、硬脂酸、十八烷醇、十八烯醇、十二烷基苯中的一種或多種。
具體地，所述能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料的制備方法如下：
步驟（1）：按照比例將上述熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉、低密度聚乙烯分別干燥；
步驟（2）：將熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、光催化劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉分別按比例加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌過程中分兩次加入配備好的光催化劑，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速1400rpm，使混合材料溫度升到185℃
步驟（3）：將步驟（2）中高速攪拌機(jī)中的材料放出，加入到低速攪拌機(jī)中降溫，同時(shí)加入經(jīng)預(yù)熱處理的低密度聚乙烯，當(dāng)溫度降到165度時(shí)加入相容劑，再攪拌2小時(shí),混合均勻后出料；
步驟（4）：對步驟（3）制得的混合物進(jìn)行等離子誘導(dǎo)；
其中，所述等離子誘導(dǎo)為：將步驟（2）獲得的混合物置入等離子體裝置的下電極介質(zhì)上，電壓120kv，電流24ma、間隙3mm的操作條件下照射4分鐘；
步驟（5）：將步驟（3）處理后的混合物放入單螺桿擠出機(jī)中，塑化溫度205℃轉(zhuǎn)速280rpm，經(jīng)過兩次熱壓成型，再經(jīng)風(fēng)冷即得本發(fā)明材料。
本發(fā)明提供了一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，該新材料具有良好功能性作用，材料的配方簡單，且制備工藝簡單，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本與減少勞動強(qiáng)度，滿足實(shí)際使用要求。
附注：本發(fā)明通過電極誘導(dǎo)處理激活了材料本體的分解分子的活力，使得本發(fā)明制得的新材料特別適合用于生產(chǎn)環(huán)保型包裝材料、一次性塑料制品、農(nóng)用一次性薄膜等塑料制品，這些制品在自然環(huán)境下，通過光和熱的作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，引起相對羧酸基團(tuán)的增加，使不能生物降解的塑料制品獲得生物降解性能；其通過進(jìn)一步的熱氧化降解、光熱氧化降解或生物降解，保證了塑料制品最終降解為二氧化碳、水及腐殖質(zhì)。
實(shí)施例3
一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料，所述環(huán)保高分子新材料包括以下質(zhì)量份的組分：熱氧化降解劑15份、光熱氧化降解劑12份、光催化劑5份、相容劑5份、無機(jī)填料35份、生物纖維素15份、淀粉7份、低密度聚乙烯75份。
具體地，所述熱氧化降解劑為含有鐵、錳、鈷、銅、鑭、鐠等金屬元素的有機(jī)化合物或氧化物；所述光熱氧化降解劑為二氧化鈦、正辛基二茂鐵、氯化鐵、聚異丁烯、乙酰丙酮鎳、亞硝酰氯、硬脂酸、十八烷醇、十八烯醇、十二烷基苯中的一種或多種。
具體地，所述能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料的制備方法如下：
步驟（1）：按照比例將上述熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉、低密度聚乙烯分別干燥；
步驟（2）：將熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、光催化劑、相容劑、無機(jī)填料、生物纖維素、淀粉分別按比例加入到高速攪拌機(jī)中，攪拌過程中分兩次加入配備好的光催化劑，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速1600rpm，使混合材料溫度升到185℃
步驟（3）：將步驟（2）中高速攪拌機(jī)中的材料放出，加入到低速攪拌機(jī)中降溫，同時(shí)加入經(jīng)預(yù)熱處理的低密度聚乙烯，當(dāng)溫度降到165度時(shí)加入相容劑，再攪拌3小時(shí),混合均勻后出料；
步驟（4）：對步驟（3）制得的混合物進(jìn)行等離子誘導(dǎo)；
其中，所述等離子誘導(dǎo)為：將步驟（2）獲得的混合物置入等離子體裝置的下電極介質(zhì)上，電壓120kv，電流24ma、間隙3mm的操作條件下照射5分鐘；
步驟（5）：將步驟（3）處理后的混合物放入單螺桿擠出機(jī)中，塑化溫度225℃轉(zhuǎn)速320rpm，經(jīng)過兩次熱壓成型，再經(jīng)風(fēng)冷即得本發(fā)明材料。
本發(fā)明提供了一種能引發(fā)多重降解的環(huán)保高分子新材料及其制備方法，該新材料具有良好功能性作用，材料的配方簡單，且制備工藝簡單，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約成本與減少勞動強(qiáng)度，滿足實(shí)際使用要求。
附注：本發(fā)明通過電極誘導(dǎo)處理激活了材料本體的分解分子的活力，使得本發(fā)明制得的新材料特別適合用于生產(chǎn)環(huán)保型包裝材料、一次性塑料制品、農(nóng)用一次性薄膜等塑料制品，這些制品在自然環(huán)境下，通過光和熱的作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，引起相對羧酸基團(tuán)的增加，使不能生物降解的塑料制品獲得生物降解性能；其通過進(jìn)一步的熱氧化降解、光熱氧化降解或生物降解，保證了塑料制品最終降解為二氧化碳、水及腐殖質(zhì)。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所作的詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。