專利名稱：用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，更特別地涉及用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，該組合物有助于在短時(shí)間內(nèi)從各種塑料原材料制造的塑料制品如一次性塑料容器或乙烯基包裝容器的降解。
背景技術(shù)：
近年來，隨著由各種塑料烯烴基樹脂包括聚乙烯、聚丙烯等制成的購物袋、乙烯基廢物、塑料包裝容器和一次性容器的需求明顯增加，排出的廢物的數(shù)量急劇增加。
目前，主要通過焚燒或掩埋處理大多數(shù)廢塑料。當(dāng)不完全燃燒廢塑料時(shí)，這些處理方法產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的環(huán)境毒素、毒性二噁英和其它排放的大氣污染物，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為解決常規(guī)處理方法的這些問題，需要環(huán)境友好和非毒性降解塑料，該塑料可以在使用之后由光或土壤中存在的微生物降解。
降解塑料大致分成如下類別由在自然環(huán)境如土壤或水中生活的微生物降解的生物降解塑料；當(dāng)曝露于陽光時(shí)降解的光降解塑料；通過向通常塑料中加入可降解物質(zhì)獲得的生物分解塑料；和具有其結(jié)合特性的可生物降解和光降解塑料等。
常規(guī)的可降解塑料主要使用玉米淀粉、馬鈴薯淀粉或脂族聚酯制造。通過用烴部分替代不具有降解性的芳族聚酯的苯環(huán)部分，制備可在自然環(huán)境中降解的脂族聚酯。
然而，大多數(shù)常規(guī)降解塑料的缺點(diǎn)在于降解速率的控制較困難，降解太緩慢，特別是可應(yīng)用的塑料原材料的種類非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到以上問題而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，該組合物有助于在短時(shí)間內(nèi)從各種塑料原材料制造的塑料制品如一次性塑料容器或乙烯基包裝容器的降解，同時(shí)可控制塑料制品降解所需的時(shí)間。
為完成本發(fā)明的以上目的，提供一種用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，該組合物包括70～80重量份的碳酸鈣；10～20重量份的聚丙烯；2～4重量份的56～60％液體石蠟；1～2重量份的硬脂酸；和3～5重量份的可自降解聚合物材料，基于100重量份的組合物。
根據(jù)本發(fā)明，還提供通過向塑料原材料中加入所述添加劑組合物而制造的可降解塑料制品。
以下，詳細(xì)解釋本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物包括70～80重量份的碳酸鈣；10～20重量份的聚丙烯；2～4重量份的56～60％液體石蠟；1～2重量份的硬脂酸；和3～5重量份的可自降解聚合物材料，基于100重量份組合物。
加入到本發(fā)明添加劑組合物中的碳酸鈣緩慢地與環(huán)境水分反應(yīng)，以增加塑料氧化降解期間與氧氣的接觸面積，從而縮短塑料的降解時(shí)間。當(dāng)基于100重量份添加劑組合物而加入的碳酸鈣的量小于70重量份時(shí)，存在廢塑料制品延遲降解的問題。當(dāng)加入的碳酸鈣的量超過80重量份時(shí)，最終塑料制品的耐用性較差，且由于作為粘結(jié)劑的聚丙烯的量相對(duì)較小使得添加劑組合物的造粒困難。因此，優(yōu)選基于100重量份添加劑組合物以70～80重量份的范圍加入碳酸鈣。
作為粘結(jié)劑加入到本發(fā)明添加劑組合物中的聚丙烯用于增加添加劑組合物的粘結(jié)力以促進(jìn)添加劑組合物的造粒。當(dāng)基于100重量份添加劑組合物加入的聚丙烯的量小于10重量份時(shí)，存在添加劑組合物粘結(jié)力差的問題，使得添加劑組合物的造粒困難。當(dāng)加入的聚丙烯的量超過20重量份時(shí)，存在用于促進(jìn)最終塑料降解的碳酸鈣的量相對(duì)小從而引起廢塑料制品延遲降解的問題。因此，優(yōu)選基于100重量份添加劑組合物以10～20重量份的范圍加入聚丙烯。
作為潤(rùn)滑劑加入到本發(fā)明添加劑組合物中的液體石蠟在添加劑組合物的造粒期間促進(jìn)擠出機(jī)中的流動(dòng)性。因此，優(yōu)選基于100重量份添加劑組合物以2～4重量份的范圍加入液體石蠟。
由于加入到本發(fā)明添加劑組合物中的硬脂酸包含可自氧化的不飽和基團(tuán)，它用于促進(jìn)廢塑料制品的初始降解。當(dāng)基于100重量份添加劑組合物加入的硬脂酸的量小于1重量份時(shí)，存在廢塑料制品延遲降解的問題。當(dāng)加入的硬脂酸的量超過2重量份時(shí)，存在最終塑料制品耐用性差的問題。因此，優(yōu)選基于100重量份添加劑組合物以1～2重量份的范圍加入硬脂酸。
加入到本發(fā)明組合物中的可自降解聚合物材料用于在由硬脂酸引起的塑料制品初始降解之后連續(xù)降解塑料制品?？勺越到饩酆衔锊牧系睦影ㄍǔ５牡矸刍酆衔?、纖維素基聚合物、其它已知的合成聚合物等。例如，淀粉基聚合物選自玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉和米淀粉，纖維素基聚合物包括纖維素及其衍生物。
當(dāng)基于100重量份添加劑組合物加入的可自降解聚合物材料的量小于3重量份時(shí)，存在廢塑料制品延遲降解的問題。當(dāng)加入的可自降解聚合物材料的量超過5重量份時(shí)，存在最終塑料制品耐用性差的問題。因此，優(yōu)選基于100重量份添加劑組合物以3～5重量份的范圍加入可自降解聚合物材料。
可以通過已知的熔融擠出和模塑方法，將這樣制備的添加劑組合物成形為尺寸為2～10mm的粒料。此時(shí)，可以容易地根據(jù)通常的造粒方法進(jìn)行造粒。
可以在塑料制品如購物袋、乙烯基廢物、塑料包裝容器和一次性塑料容器的制造期間加入這樣形成的粒料。獲得的塑料制品可以在短時(shí)間內(nèi)快速降解。
用于塑料制品的原材料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS樹脂和聚苯乙烯。除這些聚合物以外，其它各種塑料原材料也可用于塑料制品的制造。
在使用這些原材料制造塑料制品期間，通過控制所述添加劑組合物的量使得能夠達(dá)到對(duì)最終塑料制品降解時(shí)間的自由控制。例如，在重復(fù)使用塑料制品的情況下，優(yōu)選以小的量加入所述添加劑組合物使得在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)降解塑料制品。另一方面，在使用之后立即拋棄塑料制品，如一次性容器的情況下，優(yōu)選以大的量加入所述添加劑組合物使得盡可能快地降解塑料制品。
如上所述，可以在從各種塑料原材料制造的塑料制品，如一次性塑料容器或乙烯基包裝容器的制造期間，加入根據(jù)本發(fā)明的用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)降解這樣制造的塑料制品。此外，可以容易地通過控制添加劑組合物的量來控制廢塑料制品的降解時(shí)間。
具體實(shí)施例方式
以下，參考下列實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，給出這些實(shí)施例僅用于說明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
<實(shí)施例1>
將76重量份碳酸鈣，16重量份聚丙烯，4重量份60％液體石蠟，1重量份硬脂酸，和3重量份可自降解聚合物材料加入到高速攪拌機(jī)中。將獲得的混合物熱熔融，攪拌，使用擠出機(jī)擠出并切割以制備尺寸為2～10mm的粒料。
<實(shí)施例2>
在使用聚丙烯的一次性塑料容器制造期間，基于100重量份聚丙烯，以40重量份的量加入實(shí)施例1中制備的粒料。從該混合物制造可降解一次性塑料容器。
<實(shí)施例3>
在使用聚丙烯的一次性塑料容器制造期間，基于100重量份聚丙烯，以20重量份的量加入實(shí)施例1中制備的粒料。從該混合物制造可降解一次性塑料容器。
<對(duì)比例1>
僅使用聚丙烯而不加入實(shí)施例1中制備的粒料以制造一次性塑料容器。
<試驗(yàn)實(shí)施例>
在平均每天100MJ/m2的輻射下，將分別在實(shí)施例2和3以及對(duì)比例1中制造的一次性塑料容器曝露于自然光下40天。分別在曝露之前和之后測(cè)量塑料容器的平均分子量，和平均分子量的增量。結(jié)果見表1。


從上表1可以看出，根據(jù)本發(fā)明的用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物可以在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)塑料制品的降解。特別地，可以容易地通過控制添加劑組合物的量來控制塑料制品的降解時(shí)間。
從以上描述可以看出，根據(jù)本發(fā)明的用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物有助于從各種塑料原材料制造的塑料制品如一次性塑料容器或乙烯基包裝容器在短時(shí)間內(nèi)的降解，同時(shí)可通過控制添加劑組合物的量來控制塑料制品降解所需的時(shí)間。因此，本發(fā)明在與塑料相關(guān)的工業(yè)中是非常有用的。
盡管已經(jīng)描述了用于說明性的目的的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明范圍和精神的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)，添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，基于100重量份的組合物含有70～80重量份的碳酸鈣；10～20重量份的聚丙烯；2～4重量份的56～60％液體石蠟；1～2重量份的硬脂酸；和3～5重量份的可自降解的聚合物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物，其中所述可自降解的聚合物材料選自淀粉基聚合物和纖維素基聚合物。
3.通過將根據(jù)權(quán)利要求1或2的添加劑組合物加入到塑料原材料中制造的可降解塑料制品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的可降解塑料制品，其中所述塑料原材料選自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、ABS樹脂和聚苯乙烯。
全文摘要
公開了一種用于促進(jìn)塑料降解的添加劑組合物。該添加劑組合物有助于從各種塑料原材料制造的塑料制品如一次性塑料容器或乙烯基包裝容器在短時(shí)間內(nèi)的降解，同時(shí)可控制塑料制品降解所需的時(shí)間。該添加劑組合物包括70～80重量份碳酸鈣；10～20重量份聚丙烯；2～4重量份56～60％液體石蠟；1～2重量份硬脂酸；和3～5重量份可自降解的聚合物材料，基于100重量份組合物。進(jìn)一步公開了一種通過將該添加劑組合物加入到塑料原材料中制造的可降解塑料制品。
文檔編號(hào)C08K3/26GK1590449SQ03157188
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者鄭鐘賢, 李相漢 申請(qǐng)人:韓國見喜株式會(huì)社, 營口見喜降解塑料有限公司