本發(fā)明涉及一種可降解塑料,具體涉及可快速降解的環(huán)保型塑料。
背景技術:
塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物,俗稱塑料或樹脂,可以自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂,樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物,樹脂約占塑料總重量的40%~100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性,但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成,不含或少含添加劑,如有機玻璃、聚苯乙烯等。
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,塑料容易燃燒,燃燒時產生有毒氣體。例如聚苯乙烯燃燒時產生甲苯,這種物質少量會導致失明,吸入有嘔吐等癥狀,pvc燃燒也會產生氯化氫有毒氣體,除了燃燒,就是高溫環(huán)境,會導致塑料分解出有毒成分,例如苯等;并且塑料在土壤中完全被微生物同化,降解成co2和水實現無機礦化,可能需要200-400年時間,從而造成在環(huán)境中的積累,由于塑料的無法降解及降解速度慢,塑料污染已成為重要污染之一。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是無法降解或降解速度慢的塑料對環(huán)境的污染大,目的在于提供可快速降解的環(huán)保型塑料,解決實現塑料可降解的情況下,如何提高塑料的降解速度的問題。
本發(fā)明通過下述技術方案實現:
可快速降解的環(huán)保型塑料,包括以下重量分數的組分:45-50份淀粉、40-45份聚乙烯、0.03-0.05份水解酶、0.015-0.15份交聯劑、1-1.5份酯化劑、1.5-2.5份柔性劑、0.5-1份光降解劑、0.5-1份光穩(wěn)定劑、0.5-1份潤滑劑、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、季戊四醇3-5份。
本發(fā)明將淀粉微生物降解與光降解結合在一起,聚乙烯是一種熱塑性樹脂,樹脂是塑料的組要成分,聚乙烯的力學性能一般,拉伸強度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。聚乙烯可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工,廣泛應用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等;本發(fā)明針對現有淀粉基生物降解塑料中淀粉羥基基團取代度低,需要借助熱塑性材料才可以進行熱塑加工的缺陷,提出一種淀粉酯完全生物降解塑料,該生物降解塑料是由完全酯化的淀粉酯組成,具備溶劑可溶性、耐水、熱塑加工性等塑料特性,通過對淀粉水解、酯化、縮聚合成一種淀粉酯,從而使淀粉羥基得到完全取代,尤其是引入柔性鏈,使淀粉酯具備同普通塑料一樣熱加工的特性;淀粉酯與柔性劑發(fā)生縮聚反應,增加淀粉側鏈,得到熱塑性、耐水性優(yōu)良的長鏈淀粉酯膠質體;長鏈淀粉酯膠質體與聚乙烯接枝生成熱塑性佳的淀粉塑料;水解酶、交聯劑、柔性劑用于淀粉的水解、酯化、縮聚反應;光降解劑、光穩(wěn)定劑用于吸收紫外進行光降解;乙烯-乙烯醇共聚物也是塑料的主要樹脂,具有高的機械強度、彈性、表面硬度,耐磨性和耐氣候性,并且有強的抗靜電性;季戊四醇是增塑劑。本發(fā)明采用淀粉與聚乙烯合成塑料,使得塑料可降解;本發(fā)明同時利用了光降解與生物降解,提高了塑料的降解速率;本發(fā)明將淀粉水解后在與聚乙烯和成塑料,增強了淀粉的熱塑性,便于塑料回收再利用。
可快速降解的環(huán)保型塑料,還包括以下重量分數的組分:0.5-1份酒石酸、球形二氧化硅1-2份。酒石酸具有抗氧化的作用,球形二氧化硅用于增加塑料強度。
所述光降解劑采用二硫代氨基甲酸金屬化合物。
所述光穩(wěn)定劑采用水楊酸類紫外吸收劑。
所述潤滑劑采用硬酯酸鈣。
所述交聯劑采用三聚磷酸鈉。
可快速降解的環(huán)保型塑料,包括以下重量分數的組分:50份淀粉、40份聚乙烯、0.05份水解酶、0.1份交聯劑、1.3份酯化劑、1份光降解劑、1份光穩(wěn)定劑、0.5份潤滑劑、乙烯-乙烯醇共聚物10份、季戊四醇4份。通過多次試驗優(yōu)選出了則組分的最佳配比。
本發(fā)明與現有技術相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明可快速降解的環(huán)保型塑料采用淀粉與聚乙烯合成塑料,使得塑料可降解,有效地減少了塑料對環(huán)境的污染;
2、本發(fā)明可快速降解的環(huán)保型塑料利用了光降解與生物降解,提高了塑料的降解速率;
3、本發(fā)明可快速降解的環(huán)保型塑料將淀粉水解后在與聚乙烯和成塑料,增強了淀粉的熱塑性,便于塑料回收再利用。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施例,對本發(fā)明作進一步的詳細說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例1
本發(fā)明可快速降解的環(huán)保型塑料,包括以下重量分數的組分:45-50份淀粉、40-45份聚乙烯、0.03-0.05份水解酶、0.015-0.15份交聯劑、1-1.5份酯化劑、1.5-2.5份柔性劑、0.5-1份光降解劑、0.5-1份光穩(wěn)定劑、0.5-1份潤滑劑、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、季戊四醇3-5份。所述光降解劑采用二硫代氨基甲酸金屬化合物。所述光穩(wěn)定劑采用水楊酸類紫外吸收劑。所述潤滑劑采用硬酯酸鈣。所述交聯劑采用三聚磷酸鈉。
本發(fā)明將淀粉微生物降解與光降解結合在一起,聚乙烯是一種熱塑性樹脂,樹脂是塑料的組要成分,聚乙烯的力學性能一般,拉伸強度較低,抗蠕變性不好,耐沖擊性好。聚乙烯可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工,廣泛應用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等;本發(fā)明針對現有淀粉基生物降解塑料中淀粉羥基基團取代度低,需要借助熱塑性材料才可以進行熱塑加工的缺陷,提出一種淀粉酯完全生物降解塑料,該生物降解塑料是由完全酯化的淀粉酯組成,具備溶劑可溶性、耐水、熱塑加工性等塑料特性,通過對淀粉水解、酯化、縮聚合成一種淀粉酯,從而使淀粉羥基得到完全取代,尤其是引入柔性鏈,使淀粉酯具備同普通塑料一樣熱加工的特性;淀粉酯與柔性劑發(fā)生縮聚反應,增加淀粉側鏈,得到熱塑性、耐水性優(yōu)良的長鏈淀粉酯膠質體;長鏈淀粉酯膠質體與聚乙烯接枝生成熱塑性佳的淀粉塑料;水解酶、交聯劑、柔性劑用于淀粉的水解、酯化、縮聚反應;光降解劑、光穩(wěn)定劑用于吸收紫外進行光降解;乙烯-乙烯醇共聚物也是塑料的主要樹脂,具有高的機械強度、彈性、表面硬度,耐磨性和耐氣候性,并且有強的抗靜電性;季戊四醇是增塑劑。本發(fā)明采用淀粉與聚乙烯合成塑料,使得塑料可降解;本發(fā)明同時利用了光降解與生物降解,提高了塑料的降解速率;本發(fā)明將淀粉水解后在與聚乙烯和成塑料,增強了淀粉的熱塑性,便于塑料回收再利用。
實施例2
基于實施例1,可快速降解的環(huán)保型塑料,還包括以下重量分數的組分:0.5-1份酒石酸、球形二氧化硅1-2份。酒石酸具有抗氧化的作用,球形二氧化硅用于增加塑料強度。
實施例3
基于上述實施例,可快速降解的環(huán)保型塑料,包括以下重量分數的組分:50份淀粉、40份聚乙烯、0.05份水解酶、0.1份交聯劑、1.3份酯化劑、1份光降解劑、1份光穩(wěn)定劑、0.5份潤滑劑、乙烯-乙烯醇共聚物10份、季戊四醇4份。通過多次試驗優(yōu)選出了則組分的最佳配比。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。