本發(fā)明涉及塑料制品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保塑料瓶。
背景技術(shù)：
隨著塑料包裝瓶的普及，它所帶來的問題也越來越顯著，由于它良好的耐腐蝕性，有些無法被再利用的廢棄塑料包裝瓶難以被分解回歸自然，造成了廢棄塑料的堆積，這就是我們常說的“白色污染”?！鞍咨廴尽逼渲饕煞质蔷郾?，聚氯乙烯以及聚乙烯，可在田間殘留幾十年不降解，并逐年累積于土壤耕層造成土壤板結(jié)、通透性變差、根系生長受阻，后茬作物減產(chǎn)，有些作物減產(chǎn)幅度達(dá)到20％以上，并且這一情況正在進(jìn)一步惡化。由此產(chǎn)生的環(huán)保負(fù)面效應(yīng)已引起社會(huì)各界的嚴(yán)重關(guān)注和憂慮，所以發(fā)展可降解塑料已成為當(dāng)務(wù)之急。
可降解塑料是一類新型的帶降解功能的高分子材料，在使用過程中，它與同類的普通塑料具有相應(yīng)的衛(wèi)生性能和相近的應(yīng)用性能，而在其完成使用功能后，這種材料能在自然環(huán)境條件下迅速地降解成為容易被環(huán)境消納的碎片或碎末，且隨時(shí)間的推移進(jìn)一步降解成為最終氧化產(chǎn)物，最終回歸自然。
近幾年來，人們采用合成的方法研制出多種可生物降解性材料，例如聚脂肪族聚酯、聚乳酸、微生物聚酯等等，但由于其合成難度大，成本高，很難在市場上大量推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種環(huán)保塑料瓶，生產(chǎn)成本低，力學(xué)性能優(yōu)異穩(wěn)定，且可降解，對環(huán)境損害小。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種環(huán)保塑料瓶，其特征在于，按重量份計(jì)，由以下物質(zhì)組成：
聚乳酸/聚丙烯共混物：30～50份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物：20～30份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物：10～20份
抗氧劑：0.1～0.5份
分散劑：0.5～4.5份
增塑劑：6～15份
聚乳酸：1～10份
聚丙烯：1～10份
成核劑：0.1～0.5份
相容劑：1～10份
擴(kuò)鏈劑：1～5份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在180～220℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成；
所述聚乳酸/聚丙烯共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸60～80份，聚丙烯10～20份，丙烯酸接枝聚丙烯5～15份，二甲苯異氰酸酯1～5份，辛酸亞錫或氧化鋅0.1～0.5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在180～210℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/聚丙烯共混物；
所述聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸40～50份，淀粉50～60份，植物蛋白粉5～10份，丙三醇8～15份，聚乙二醇0.5～5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在170～230℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物；
所述聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚丙烯20～40份，淀粉40～60份，植物蛋白粉1～10份，乙烯/醋酸乙烯共聚物10～20份，大豆油5～10份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在160℃～180℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物。
進(jìn)一步地，所述聚乳酸的分子量為0.5*105～2.5*105。
進(jìn)一步地，所述聚丙烯的分子量為2.0*104～7*105。
進(jìn)一步地，所述抗氧劑為4，4’-(β，β’-二羥基二丙氧苯基)2，2-丙烷、三鹽基硫酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗氧劑1010、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、馬來酸辛基錫、抗氧劑264、抗氧劑dltp、抗氧劑626、抗氧劑4426或抗氧劑t501，取其中兩種或兩種以上的復(fù)配物。
進(jìn)一步地，所述分散劑可以是硅酯、油酸酰胺、硅酮、有機(jī)硅烷、液體石蠟、芥酸酰胺、硅油或白蠟油，或是由它們組成的混合物。
進(jìn)一步地，所述的增塑劑為親水性增塑劑和親脂性增塑劑兩種，所述的親水性增塑劑為丙三醇或分子量為400～2000的聚乙二醇，所述的親脂性增塑劑為三醋酸甘油酯、檸檬酸酯醚、葡萄糖單酯醚、脂肪酸酯醚、重均分子量為5000～30000的聚乳酸或乙二醇丁醚醋酸酯。
進(jìn)一步地，所述的親水性增塑劑和親脂性增塑劑的重量比為1∶0.5～2。
進(jìn)一步地，成核劑為碳酸鈣、滑石粉、硅灰石、山梨醇、粘土、云母、長石、二氧化硅、玻璃微珠、石墨、碳黑、檸檬酸鈉、二氧化鈦、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鎂、山梨酸鉀、氧化鋁、氧化鋅、晶須或高嶺土，或是由它們組成的混合物。
進(jìn)一步地，所述的相容劑為苯酚水楊酸酯、十八烷基溴化胺、十八烷基氯化胺、硼酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、二異氰酸酯、對羥基苯甲酸酯、十六烷基氯化胺、2，2’-(1，3-亞苯基)-二惡唑啉、2-巰基苯并惡唑、1，4雙2-二惡唑啉苯、十六烷基溴化胺、鄰羥基苯甲酸苯酯、環(huán)氧樹脂、氯化聚乙烯、環(huán)氧化苯乙烯共聚物、聚酯型聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙二醇、聚乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、環(huán)氧化乙烯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺接枝聚乙烯、丙烯酰胺接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯共聚物、馬來酸酐接枝聚丙烯共聚物、聚乙烯丙烯酸接枝物、甲基丙烯酸縮水甘油酯-聚丙烯接枝共聚物、丙烯酸聚丙烯接枝物、醇酸樹脂、馬來酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、馬來酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸鹽離子聚合物、順丁烯二酸二丁酯接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯-聚乙烯接枝共聚物或酚醛樹脂，或是由它們組成的混合物。
進(jìn)一步地，所述擴(kuò)鏈劑為甲苯二異氰酸酯、六次甲基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明采用廉價(jià)淀粉、植物蛋白粉和聚丙烯與聚乳酸進(jìn)行共混，得到相容性良好的共混物，且有效降低生產(chǎn)成本20～40％，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
2.聚乳酸/聚丙烯共混物在熔融共混過程中，丙烯酸接枝聚丙烯和二甲苯異氰酸酯生成接枝共聚物且該接枝共聚物兼有非極性鏈段和極性鏈段，有效果增加了整個(gè)聚乳酸/聚丙烯共混物的相容性，使力學(xué)性能、耐熱性、流動(dòng)性和耐摩擦性都得到提高。
3.聚乙二醇在加熱時(shí)，會(huì)變得像水一樣，粘度極低，能很好的浸漬粉體、纖維狀等無機(jī)和有機(jī)填料。從結(jié)構(gòu)式分析，其分子鏈中既有芳香族硬段，又有脂肪族軟段。聚乳酸是由乳酸脫水縮聚或由交酯開環(huán)聚合制得的線性酯類聚合物。其分子鏈中和艱聚乙二醇一樣都含有醚基，且都有脂肪族軟段結(jié)構(gòu)，具有較好的相容性。同時(shí)，聚乙二醇熔體良好的浸漬性，在與淀粉和植物蛋白粉熔融混合過程中，能很好的浸漬淀粉和植物蛋白粉，破壞淀粉和植物蛋白粉氫鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)，改善淀粉和植物蛋白粉的熱塑性能。再者，聚乙二醇通過化學(xué)鍵在聚乳酸與淀粉和植物氮蛋白粉之間形成了“橋梁”，將它們緊密連接在一起，改善了它們之間的界面相容性差的問題。嫁接在淀粉、植物蛋白粉和聚乳酸之間的聚乙二醇，通過與聚乳酸、淀粉的相互之間的融合，通過自身極低熔體粘度，大幅提高了共混物熔體流動(dòng)性，使共混物加工性能大幅提升，成型薄膜及薄壁制品更加容易。同時(shí)，聚乙二醇對淀粉、植物蛋白粉分子鏈中氫鍵的有效破壞，使其熱塑性能得以有效提升，并通過對其結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響和改變，使塑化后的性能獲得較大改進(jìn)，繼而對共混復(fù)合材料性能做出更多積極貢獻(xiàn)。
4.本發(fā)明淀粉/聚丙烯/植物蛋白粉共混物中，通過乙烯/醋酸乙烯共聚物改善淀粉、植物蛋白粉與聚丙烯的相容性，通過大豆油對淀粉、植物蛋白粉進(jìn)行塑化，塑化的淀粉、植物蛋白粉性能穩(wěn)定，植物油增塑劑不易析出，并且植物油增塑劑塑化的淀粉耐高溫，使得原料可以在160℃～180℃較高溫度下熔融擠塑，同時(shí)提高共混物的韌性、抗沖擊性和耐高溫性。
5.本發(fā)明中為提高各個(gè)組分之間的相容性，先制成聚乳酸/聚丙烯共混物、聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物和聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物，得到的共混物再次進(jìn)行共混，共混物之間具有相同的鏈段，使其在熔融加工過程中，能夠快速的熔融分散，提高最終產(chǎn)品的性能。
6.本發(fā)明中采用的聚乳酸、淀粉、植物蛋白粉以及其他助劑，在特定的條件下都可被微生物分解，屬于可降解生物材料，在多次使用后可被土壤中的微生物分解快速吸收，對環(huán)境污染小，具有較好的環(huán)境效益。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
共混物以及實(shí)施例中，聚乳酸的分子量為1.0*105，聚丙烯的分子量為4*105。
聚乳酸/聚丙烯共混物a
所述聚乳酸/聚丙烯共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸60份，聚丙烯20份，丙烯酸接枝聚丙烯5份，二甲苯異氰酸酯1份，辛酸亞錫0.1份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在180～190℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/聚丙烯共混物a。
聚乳酸/聚丙烯共混物b
所述聚乳酸/聚丙烯共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸80份，聚丙烯10份，丙烯酸接枝聚丙烯15份，二甲苯異氰酸酯5份，或氧化鋅0.5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在200～210℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/聚丙烯共混物b。
聚乳酸/聚丙烯共混物c
所述聚乳酸/聚丙烯共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸70份，聚丙烯16份，丙烯酸接枝聚丙烯11份，二甲苯異氰酸酯3份，辛酸亞錫0.3份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～200℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/聚丙烯共混物c。
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物a
所述聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸40份，淀粉50份，植物蛋白粉5份，丙三醇8份，聚乙二醇0.5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在170～190℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物a。
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物b
所述聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸50份，淀粉60份，植物蛋白粉10份，丙三醇15份，聚乙二醇5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在210～230℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物b。
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物c
所述聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚乳酸48份，淀粉56份，植物蛋白粉7份，丙三醇11份，聚乙二醇3份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在180～220℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物c。
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物a
所述聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚丙烯40份，淀粉60份，植物蛋白粉10份，乙烯/醋酸乙烯共聚物20份，大豆油10份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在160℃～180℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物a。
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物b
所述聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚丙烯20份，淀粉40份，植物蛋白粉1份，乙烯/醋酸乙烯共聚物10份，大豆油5份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在160℃～180℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物b。
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物c
所述聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物是由以下重量份的物質(zhì)，聚丙烯37份，淀粉54份，植物蛋白粉7份，乙烯/醋酸乙烯共聚物18份，大豆油6份，經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在160℃～180℃下熔融共混、擠出、造粒，即得到聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物c。
實(shí)施例一
聚乳酸/聚丙烯共混物a：30份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物b：30份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物c：110份
抗氧劑----抗氧劑1010：0.1份
分散劑----液體石蠟：4.5份
增塑劑：6份，其中丙三醇3份，5000～30000分子量的聚乳酸3份
聚乳酸：1份
聚丙烯：10份
成核劑----碳酸鈣：0.1份
相容劑----鄰羥基苯甲酸苯酯：1份
擴(kuò)鏈劑----甲苯二異氰酸酯：1～5份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在180～200℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例二
聚乳酸/聚丙烯共混物c：50份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物a：20份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物b：20份
抗氧劑----抗氧劑dltp：0.5份
分散劑----液體石蠟：0.5份
增塑劑：15份，其中400～2000分子量的聚乙二醇10份，5000～30000分子量的聚乳酸5份，
聚乳酸：10份
聚丙烯：1份
成核劑----滑石粉：0.5份
相容劑----來酸酐接枝聚乙烯共聚物：10份
擴(kuò)鏈劑----二苯基甲烷二異氰酸酯：1份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在200～220℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例三
聚乳酸/聚丙烯共混物b：33份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物c：25份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物a：15份
抗氧劑----抗氧劑168：0.3份
分散劑----硅油：3份
增塑劑：10份，其中丙三醇4份，乙二醇丁醚醋酸酯6份
聚乳酸：8份
聚丙烯：5份
成核劑----二氧化硅：0.3份
相容劑----丙烯酰胺接枝聚乙烯：5份
擴(kuò)鏈劑----多亞甲基多苯基多異氰酸酯：2份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～210℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例四
聚乳酸/聚丙烯共混物a：38份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物a：16份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物c：13份
抗氧劑----抗氧劑t501：0.3份
分散劑----硅酮：2.5份
增塑劑：8份，其中400～2000分子量的聚乙二醇4份，5000～30000分子量的聚乳酸4份，
聚乳酸：5份
聚丙烯：5份
成核劑----二氧化鈦：0.2份
相容劑----乙烯-丙烯酸甲酯共聚物：6份
擴(kuò)鏈劑----六次甲基二異氰酸酯：4份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～210℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例五
聚乳酸/聚丙烯共混物b：43份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物a：29份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物a：15份
抗氧劑----馬來酸辛基錫：0.3份
分散劑----白蠟油：4份
增塑劑：13份，其中丙三醇6.5份，三醋酸甘油酯6.5份
聚乳酸：3份
聚丙烯：9份
成核劑----氧化鋁：0.4份
相容劑----鄰羥基苯甲酸苯酯：8份
擴(kuò)鏈劑----二苯基甲烷二異氰酸酯：3份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～210℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例六
聚乳酸/聚丙烯共混物b：46份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物b：22份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物b：17份
抗氧劑----抗氧劑626：0.3份
分散劑：2份
增塑劑：7份，其中400～2000分子量的聚乙二醇4份，脂肪酸酯醚3份，
聚乳酸：8份
聚丙烯：7份
成核劑----滑石粉：0.3份
相容劑----丙烯酰胺接枝聚乙烯：8份
擴(kuò)鏈劑----二苯基甲烷二異氰酸酯：3份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～210℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
實(shí)施例七
聚乳酸/聚丙烯共混物c：40份
聚乳酸/淀粉/植物蛋白粉共混物c：25份
聚丙烯/淀粉/植物蛋白粉共混物c：18份
抗氧劑----4，4’-(β，β’-二羥基二丙氧苯基)2，2-丙烷：0.4份
分散劑----有機(jī)硅烷：3份
增塑劑：7份，其中400～2000分子量的聚乙二醇4份，三醋酸甘油酯3份，
聚乳酸：8份
聚丙烯：7份
成核劑----氧化鎂：0.4份
相容劑----環(huán)氧化苯乙烯共聚物：6份
擴(kuò)鏈劑----六次甲基二異氰酸酯：5份，
以上物質(zhì)經(jīng)過高速混合機(jī)分散后，通過雙螺桿擠出機(jī)在190～210℃下熔融共混，擠出成胚胎，最后吹塑而成。
對本發(fā)明中實(shí)施例一～七制得的塑料瓶進(jìn)行檢測，依據(jù)gb/t1040-1992、gb/t1040.1-2006和gb/t1043-1993，進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度檢測，結(jié)果如下表所示：
從檢測結(jié)構(gòu)可以看出，由聚乳酸、聚丙烯、淀粉和植物蛋白粉共混制成的塑料瓶材料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度性能優(yōu)異穩(wěn)定。
實(shí)施例一～七制得的塑料瓶掩埋在土中，經(jīng)過6～12個(gè)月后，塑料瓶降解，不會(huì)對環(huán)境造成損害。