一種可降解塑料材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，納米纖維素晶須15-18份，椰子纖維12-15份，直鏈淀粉3-5份，硅烷偶聯(lián)劑KH5601.5-2.2份，山梨酸鉀2-3份，脫氫乙酸2-3份，鄰苯二甲酸二辛酯DOP1.4-1.6份，硬脂酸鋅1.2-1.6份，硬質(zhì)陶土10-12份，高嶺土5-9份，海泡石7-11份，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1.4份。本發(fā)明能夠在微生物的作用下，完全分解為小分子物質(zhì)，而且拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、透光性與現(xiàn)有的聚丙烯相近，可以某些領(lǐng)域替代聚丙烯使用。
【專利說明】一種可降解塑料材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可降解塑料材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 在各種公共場所到處都能看見大量廢棄的塑料制品，他們從自然界而來，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(yīng)盡可能回收，但由于現(xiàn)階 段再回收的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于直接生產(chǎn)成本，在現(xiàn)行市場經(jīng)濟(jì)條件下難以做到。現(xiàn)在尋找一 種可降解的塑料，能夠在一定時間能完全分解成為小分子物質(zhì)，從而被自然界再次回收利 用，而且力學(xué)和光學(xué)性能與現(xiàn)有的塑料材料相近。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種可降解塑料材料，能夠在微生 物的作用下，完全分解為小分子物質(zhì)，而且拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、透光性與現(xiàn)有的聚丙烯 相近，可以某些領(lǐng)域替代聚丙烯使用。
[0004] 本發(fā)明提出的一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，納米纖維素晶須15-18份，椰子纖維12-15份，直鏈淀 粉3-5份，硅烷偶聯(lián)劑KH5601. 5-2. 2份，山梨酸鉀2-3份，脫氫乙酸2-3份，鄰苯二甲酸二 辛酯D0P1. 4-1. 6份，硬脂酸鋅1. 2-1. 6份，硬質(zhì)陶土 10-12份，高嶺土 5-9份，海泡石7-11 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1. 4份；
[0005] 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以20-30rpm的攪拌 速度攪拌5-10min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以23-32rpm的攪拌速度攪拌7-12min， 然后加入花生蛋白粉以35-40rpm的攪拌速度攪拌5-8min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV后將溫度升至160-170°C并繼續(xù)以35-40rpm的攪拌速度攪拌10-12min，再加入山梨 酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛酯D0P、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔 丁基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的攪拌速度攪拌25-28min后得到混合物料；將混合 物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可降解塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為 115-118°C、119-123°C、124-128°C、129-132°C、133-137°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 10_15rpm，機(jī)頭溫度 為 138-140°C。
[0006] 優(yōu)選地，花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為70-80wt%。
[0007] 優(yōu)選地，羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生蛋白粉的重量比為47-49 :51-53。
[0008] 優(yōu)選地，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV47-49份，花生蛋白 粉51-53份，納米纖維素晶須16-17份，椰子纖維13-14份，直鏈淀粉3. 5-4. 5份，硅烷偶 聯(lián)劑KH5601. 7-2. 1份，山梨酸鉀2. 2-2. 6份，脫氫乙酸2. 1-2. 4份，鄰苯二甲酸二辛酯 D0P1. 43-1. 56份，硬脂酸鋅1. 3-1. 5份，硬質(zhì)陶土 10. 6-11. 2份，高嶺土 6-8份，海泡石8-10 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 1-1. 3份。
[0009] 優(yōu)選地，在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以23-28rpm 的攪拌速度攪拌7-9min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以28-30rpm的攪拌速度攪 拌8-10min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的攪拌速度攪拌6-7min，接著加入輕基 丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至162-168°C并繼續(xù)以38-39rpm的攪拌速度攪拌 10. 3-11. 7min，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛酯D0P、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高 嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以28-29rpm的攪拌速度攪拌26-27min 后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可降解塑料材料，其中螺桿擠 出機(jī)中五段的溫度依次為 116-117°C、120-122°C、125-127°C、130-131°C、135-136°C，螺桿 轉(zhuǎn)速為12-13rpm，機(jī)頭溫度為139°C。
[0010] 羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV為利用產(chǎn)堿桿菌屬細(xì)菌把糖和有機(jī)酸制造成可生物降 解的塑料，本發(fā)明以羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生蛋白粉為主料，使本發(fā)明被廢棄后， 在微生物的作用下，可將降解為二氧化碳和水，而主料具有與聚丙烯相似的性質(zhì)，使本發(fā)明 相對密度小，還具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性、良好的化學(xué)性能和絕緣性能；加入納米纖維素晶 須、椰子纖維和直鏈淀粉，在主料中形成空間框架結(jié)構(gòu)，大幅提高本發(fā)明的抗拉伸性能和耐 沖擊性能；采用硅烷偶聯(lián)劑KH560使本發(fā)明中的納米纖維素晶須、椰子纖維、直鏈淀粉、硬 質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石與有機(jī)原料相容接枝，提高了各個材料之間的相容性；硬質(zhì)陶土、 高嶺土和海泡石作為本發(fā)明的填充補(bǔ)強(qiáng)劑，大幅提高了本發(fā)明的耐磨耐撕裂性能，而鄰苯 二甲酸二辛酯D0P和硬脂酸鋅作為增塑劑，提高硬質(zhì)陶土、高嶺土和海泡石在本發(fā)明中分 散均勻；山梨酸鉀和脫氫乙酸作為防腐劑，防止本發(fā)明在使用過程中被細(xì)菌分解失效，而 2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT作為抗氧化劑，與硬脂酸鋅配合作用，提高了本發(fā)明的耐老 化耐氧化性能。

【具體實施方式】
[0011] 下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0012] 實施例1
[0013] 本發(fā)明提出的一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45份，花生蛋白粉55份，納米纖維素晶須15份，椰子纖維15份，直鏈淀粉3份，硅烷 偶聯(lián)劑KH5602. 2份，山梨酸鉀2份，脫氫乙酸3份，鄰苯二甲酸二辛酯D0P1. 4份，硬脂酸鋅 1. 6份，硬質(zhì)陶土 10份，高嶺土 9份，海泡石7份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 4份， 其中花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為70wt% ;
[0014] 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以28rpm的攪拌速度 攪拌7min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以30rpm的攪拌速度攪拌8min，然后加入花生 蛋白粉以38rpm的攪拌速度攪拌6min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至 168°C并繼續(xù)以38rpm的攪拌速度攪拌11.7min，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸 二辛酯D0P、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以 28rpm的攪拌速度攪拌27min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到 可降解塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為116 °C、122 °C、125 °C、131 °C、135 °C， 螺桿轉(zhuǎn)速為13rpm，機(jī)頭溫度為139°C。
[0015] 實施例2
[0016] 本發(fā)明提出的一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV49份，花生蛋白粉51份，納米纖維素晶須17份，椰子纖維13份，直鏈淀粉4. 5份，硅烷 偶聯(lián)劑KH5601. 7份，山梨酸鉀2. 6份，脫氫乙酸2. 1份，鄰苯二甲酸二辛酯D0P1. 56份，硬 脂酸鋅1. 3份，硬質(zhì)陶土 11. 2份，高嶺土 6份，海泡石10份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 BHT1. 1份，其中花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為76wt% ;
[0017] 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以20rpm的攪拌速度 攪拌lOmin，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以23rpm的攪拌速度攪拌12min，然后加入花生 蛋白粉以35rpm的攪拌速度攪拌8min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至 160°C并繼續(xù)以40rpm的攪拌速度攪拌lOmin，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛 酯DOP、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以30rpm 的攪拌速度攪拌25min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可降解 塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為118°C、119°C、128°C、129°C、137°C，螺桿轉(zhuǎn) 速為lOrpm，機(jī)頭溫度為140°C。
[0018] 實施例3
[0019] 本發(fā)明提出的一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV47份，花生蛋白粉53份，納米纖維素晶須16份，椰子纖維14份，直鏈淀粉3. 5份，硅 烷偶聯(lián)劑KH5602. 1份，山梨酸鉀2. 2份，脫氫乙酸2. 4份，鄰苯二甲酸二辛酯D0P1. 43份， 硬脂酸鋅1. 5份，硬質(zhì)陶土 10. 6份，高嶺土 8份，海泡石8份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚 BHT1.3份，其中花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為74wt% ;
[0020] 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以23rpm的攪拌速度 攪拌9min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以28rpm的攪拌速度攪拌lOmin，然后加入花生 蛋白粉以37rpm的攪拌速度攪拌7min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至 162°C并繼續(xù)以39rpm的攪拌速度攪拌10.3min，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸 二辛酯DOP、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以 29rpm的攪拌速度攪拌26min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到 可降解塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為117 °C、120°C、127 °C、130°C、136 °C， 螺桿轉(zhuǎn)速為12rpm，機(jī)頭溫度為139°C。
[0021] 實施例4
[0022] 本發(fā)明提出的一種可降解塑料材料，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV50份，花生蛋白粉50份，納米纖維素晶須18份，椰子纖維12份，直鏈淀粉5份，硅烷 偶聯(lián)劑KH5601. 5份，山梨酸鉀3份，脫氫乙酸2份，鄰苯二甲酸二辛酯D0P1. 6份，硬脂酸鋅 1. 2份，硬質(zhì)陶土 12份，高嶺土 5份，海泡石11份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1份，其 中花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為80wt% ;
[0023] 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以30rpm的攪拌速度 攪拌5min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以32rpm的攪拌速度攪拌7min，然后加入花生 蛋白粉以40rpm的攪拌速度攪拌5min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至 170°C并繼續(xù)以35rpm的攪拌速度攪拌12min，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛 酯DOP、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以25rpm 的攪拌速度攪拌28min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可降解
【權(quán)利要求】
1. 一種可降解塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：羥基丁酸戊酸共聚酯 PHBV45-50份，花生蛋白粉50-55份，納米纖維素晶須15-18份，椰子纖維12-15份，直鏈淀 粉3-5份，硅烷偶聯(lián)劑KH5601. 5-2. 2份，山梨酸鉀2-3份，脫氫乙酸2-3份，鄰苯二甲酸二 辛酯DOP1. 4-1. 6份，硬脂酸鋅1. 2-1. 6份，硬質(zhì)陶土 10-12份，高嶺土 5-9份，海泡石7-11 份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1-1. 4份； 在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑KH560加入納米纖維素晶須中以20-30rpm的攪拌速度 攪拌5-10min，再加入椰子纖維和直鏈淀粉后以23-32rpm的攪拌速度攪拌7-12min，然后 加入花生蛋白粉以35-40rpm的攪拌速度攪拌5-8min，接著加入輕基丁酸戊酸共聚酯PHBV 后將溫度升至160_170°C并繼續(xù)以35-40rpm的攪拌速度攪拌10-12min，再加入山梨酸 鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛酯DOP、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁 基-4-甲基苯酚BHT后以25-30rpm的攪拌速度攪拌25-28min后得到混合物料；將混合 物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可降解塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為 115-118°C、119-123°C、124-128°C、129-132°C、133-137°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 10_15rpm，機(jī)頭溫度 為 138-140°C。
2. 如權(quán)利要求1所述可降解塑料材料，其特征在于，花生蛋白粉的蛋白質(zhì)含量為 70-80wt%。
3. 如權(quán)利要求2所述可降解塑料材料，其特征在于，羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV和花生 蛋白粉的重量比為47-49 :51-53。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項所述可降解塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：羥 基丁酸戊酸共聚酯PHBV47-49份，花生蛋白粉51-53份，納米纖維素晶須16-17份，椰子纖 維13-14份，直鏈淀粉3. 5-4. 5份，硅烷偶聯(lián)劑KH5601. 7-2. 1份，山梨酸鉀2. 2-2. 6份，脫 氫乙酸2. 1-2. 4份，鄰苯二甲酸二辛酯DOP1. 43-1. 56份，硬脂酸鋅1. 3-1. 5份，硬質(zhì)陶土 10. 6-11. 2份，高嶺土 6-8份，海泡石8-10份，2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT1. 1-1. 3份。
5. 如權(quán)利要求4所述可降解塑料材料，其特征在于，在制備過程中，將硅烷偶聯(lián)劑 KH560加入納米纖維素晶須中以23-28rpm的攪拌速度攪拌7-9min，再加入椰子纖維和直 鏈淀粉后以28-30rpm的攪拌速度攪拌8-10min，然后加入花生蛋白粉以37-38rpm的攪拌 速度攪拌6-7min，接著加入羥基丁酸戊酸共聚酯PHBV后將溫度升至162-168°C并繼續(xù)以 38-39rpm的攪拌速度攪拌10. 3-11. 7min，再加入山梨酸鉀、脫氫乙酸、鄰苯二甲酸二辛酯 DOP、硬脂酸鋅、硬質(zhì)陶土、高嶺土、海泡石和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT后以28-29rpm 的攪拌速度攪拌26-27min后得到混合物料；將混合物料加入螺桿擠出機(jī)中擠出后得到可 降解塑料材料，其中螺桿擠出機(jī)中五段的溫度依次為116-117 °C、120-122 °C、125-127 °C、 130-131 °C、135-136°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 12-13rpm，機(jī)頭溫度為 139°C。
【文檔編號】C08L3/02GK104098882SQ201410376763
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】李元煥 申請人:寧國市日格美橡塑制品有限公司