一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，由下述重量份的原料制得：聚乳酸35?45份、聚乙烯20?25份、第一填料45?50份、第二填料50?55份、疏水改性劑1.5?2.5份、增塑劑0.1?0.5份、分散潤濕劑0.5?1份；第一填料由骨粉50％、淀粉10?15％、米糠粉10?20％、樹葉粉末和竹粉末20?30％混合得到；第二填料由磷酸氫鈣50％、淀粉10?15％、米糠粉10?20％、樹葉粉末和竹粉末20?30％混合得到。本發(fā)明以聚乳酸、聚乙烯為塑料載體，以骨粉和磷酸氫鈣為主要填料，混合淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末，不僅實現(xiàn)降解，降解后釋放大量可吸收的鈣、磷，多種微量元素和氨基酸。
【專利說明】
一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于生物高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)用地膜可以起到保墑、保溫、除草、殺蟲四種作用，能大幅度提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的農(nóng)用地膜采用的母粒是聚乙烯，這種材料具有優(yōu)異的物理性能，但該塑料薄膜的降解時間長，廣泛使用會造成嚴(yán)重的“白色污染”，目前解決塑料薄膜“白色污染”的主要途徑是開發(fā)可降解農(nóng)膜。
[0003]聚乳酸(PLA)是以微生物發(fā)酵產(chǎn)物-乳酸為單體化學(xué)合成的聚酯。目前美、日、法等國家采用谷物生產(chǎn)的可生物降解的聚合物，通過谷物淀物水解為葡萄糖，葡萄糖由發(fā)酵過程轉(zhuǎn)化為乳酸鈉，形成丙交酯的開環(huán)聚合反應(yīng)，來生產(chǎn)制備降解膜。但這種方法需經(jīng)高溫裂解合成，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本較高。但因為是水解降解高分子材料，存貯條件苛刻，在非密封包裝時，存貯期不超過6個月，50°C條件下更是只有幾個小時的存放時間。
[0004]我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)的蘭俊杰以高直鏈玉米粉為主要原料制成母粒，再采用流延法通過共混、增塑、交聯(lián)等工藝過程制備淀粉基可降解膜，但此類高直鏈淀粉基薄膜透光性差，降解初期失重率低，且成本高，降解時間長。日本三井化學(xué)公司目前正在研制不經(jīng)過丙交酯，直接以乳酸縮聚反應(yīng)制備聚乳酸的新技術(shù)，但尚未推廣應(yīng)用，且前期投入較大。
[0005]在動物體內(nèi)，鈣和磷的含量雖少，但在維持機(jī)體的正常機(jī)能中，卻起著非常重要的作用。細(xì)胞外液中鈣的作用有:①降低神經(jīng)肌肉的興奮性;②降低毛細(xì)血管和細(xì)胞膜的通透性;③維持正常的肌肉收縮;④維持神經(jīng)沖動的正常傳導(dǎo);⑤參與正常的血液凝固。此外，已知鈣激活許多酶，其中有些與上述機(jī)能有關(guān)，有些則說明鈣還有其他重要的作用。近年來，越來越多的資料表明Ca2+是重要的代謝調(diào)節(jié)物。
[0006]磷是所有細(xì)胞及細(xì)胞膜中的基本元素，它參與構(gòu)成活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，它構(gòu)成了DNA和RNA分子的骨架。它在其外部與內(nèi)層中以磷酸鹽形式存式。磷酸鹽在細(xì)胞的日常能量交換中扮演著非常重要的角色。參與幾乎所有重要有機(jī)物的合成和降解代謝;高能磷酸化合物則在能量的釋放、儲存和利用中起著極為重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒。
[0008]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]—種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，由下述重量份的原料制得:聚乳酸35-45份、聚乙烯20-25份、第一填料45-50份、第二填料50-55份、疏水改性劑1.5-2.5份、增塑劑0.1-0.5份、分散潤濕劑0.5-1份；
[0010]所述第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50%、淀粉10-15%、米糠粉10-20%、樹葉粉末和竹粉末20-30% ；[0011 ]所述第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50 %、淀粉10-15 %、米糠粉10-20%、樹葉粉末和竹粉末20-30%。
[0012]所述疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯；分散潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0013]所述聚乙烯蠟初熔點為100-106°C，分子量為3500-5000。
[0014]所述第一填料粒徑為6-1011111;第二填料粒徑為1-3111]1。
[0015]所述聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
[0016]骨粉含有豐富的營養(yǎng)素，除含鈣20%?30%、磷8%?14%外，還含Mg、K、Na、Ba、Co、Cu、Fe、Mo、N1、S1、T1、V、Zn、Sr等微量元素；氨基酸種類齊全(18種)，總量在26.694%，必需氨基酸總量在5.518% ;蛋白質(zhì)含量35.7%、脂肪含量10.3% ;在脂肪酸中軟脂酸占19.9 %、硬脂酸16.0 %、油酸48.6 %、亞油酸5.5 %，另外還含微量豆寇酸、豆蔻油酸、棕櫚油酸、亞麻酸等;此外，骨粉還含有許多其它維持生命活動所必須的營養(yǎng)成分，如腦組織發(fā)育不可缺少的磷脂質(zhì)、磷蛋白等，還有被認(rèn)為是加強(qiáng)皮下細(xì)胞代謝。防止衰老作用的骨膠原、酸性粘多糖，促進(jìn)肝功能的蛋氨酸、維生素A、B1、B12等。
[0017]磷酸氫鈣主要含鈣和磷，其含量分別為29.41%、22.8%左右，另外還含氧氫和極少量的F、K等微量元素。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明以聚乳酸、聚乙烯為塑料載體，以骨粉和磷酸氫鈣為主要填料，混合淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末，由于骨粉中的鈣主要以羥基磷灰石結(jié)晶形式存在，該結(jié)晶與膠原纖維結(jié)合在一起，薄膜降解后，骨粉中膠原纖維酶解，羥基磷灰石結(jié)晶就部分解離，進(jìn)而轉(zhuǎn)化水溶性氨基酸鈣，磷酸氫鈣釋放出磷和鈣，增加土壤中利于動物吸收的鈣、磷，不僅實現(xiàn)塑料降解，還提供大量可吸收的鈣、磷;本發(fā)明母粒制得農(nóng)用薄膜具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度和透光性，力學(xué)性能按GB4455-2006標(biāo)準(zhǔn)檢測，其拉伸強(qiáng)度縱、橫向大于或等于14MPa，斷裂伸長率縱、橫向大于或等于330%，直角撕裂強(qiáng)度縱、橫向大于或等于60ΚΝ/m，同時該膜可在60-90天逐漸自動降解。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]—種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，由下述重量份的原料制得:聚乳酸35份、聚乙烯25份、第一填料50份、第二填料50份、疏水改性劑1.5份、增塑劑0.1份、分散潤濕劑0.5份；
[0021 ]第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50 %、淀粉10 %、米糠粉10 %、樹葉粉末和竹粉末30 %。
[0022]將骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:1.5。
[0023]第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50%、淀粉15%、米糠粉10%、樹葉粉末和竹粉末25 %。
[0024]將磷酸氫鈣、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:1.5ο
[0025]疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;分散潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0026]聚乙烯蠟初熔點為100-106°C，分子量為3500-5000。
[0027]第一填料粒徑為6-10um;第二填料粒徑為l_3um。
[0028]聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
[0029]將聚乳酸、聚乙烯、第一填料、第二填料、增塑劑、分散潤濕劑利于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行共混擠出，制成母粒。
[0030]實施例2
[0031]—種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，由下述重量份的原料制得:聚乳酸45份、聚乙烯20份、第一填料45份、第二填料55份、疏水改性劑2份、增塑劑0.3份、分散潤濕劑0.6份；
[0032]第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50%、淀粉15 %、米糠粉15 %、樹葉粉末和竹粉末20 %。
[0033]將骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:2。
[0034]第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50%、淀粉12%、米糠粉18%、樹葉粉末和竹粉末20 %。
[0035]將磷酸氫鈣、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:2。
[0036]疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;分散潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0037]聚乙烯蠟初熔點為100_106°C，分子量為3500-5000。
[0038]第一填料粒徑為6-10um;第二填料粒徑為l-3um。
[0039]聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
[0040]將聚乳酸、聚乙烯、第一填料、第二填料、增塑劑、分散潤濕劑利于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行共混擠出，制成母粒。
[0041 ] 實施例3
[0042]—種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，由下述重量份的原料制得:聚乳酸40份、聚乙烯22份、第一填料48份、第二填料52份、疏水改性劑1.8份、增塑劑0.4份、分散潤濕劑0.7份；
[0043]第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50%、淀粉13 %、米糠粉10 %、樹葉粉末和竹粉末27 %。
[0044]將骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:1.8。
[0045]第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50%、淀粉10%、米糠粉15%、樹葉粉末和竹粉末25 %。
[0046]將磷酸氫鈣、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:1.8ο
[0047]疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;分散潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0048]聚乙烯蠟初熔點為100-106°C，分子量為3500-5000。
[0049]第一填料粒徑為6-10um;第二填料粒徑為l-3um。
[0050]聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
[0051]將聚乳酸、聚乙烯、第一填料、第二填料、增塑劑、分散潤濕劑利于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行共混擠出，制成母粒。
[0052]實施例4
[0053]—種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，由下述重量份的原料制得:聚乳酸45份、聚乙烯25份、第一填料50份、第二填料50份、疏水改性劑2.5份、增塑劑0.5份、分散潤濕劑I份；
[0054]第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50%、淀粉15 %、米糠粉15 %、樹葉粉末和竹粉末20 %。
[0055]將骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:
2.5ο
[0056]第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50%、淀粉10%、米糠粉20%、樹葉粉末和竹粉末20 %。
[0057]將磷酸氫鈣、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末粉碎，在攪拌情況下，加入疏水改性劑，90 0C改性2h即可，骨粉、淀粉、米糠粉、樹葉粉末和竹粉末與疏水改性劑的重量比為100:
2.5ο
[0058]疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;分散潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0059]聚乙烯蠟初熔點為100-106°C，分子量為3500-5000。
[0060]第一填料粒徑為6-10um;第二填料粒徑為l-3um。
[0061 ]聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
[0062]將聚乳酸、聚乙烯、第一填料、第二填料、增塑劑、分散潤濕劑利于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行共混擠出，制成母粒。
[0063]本發(fā)明利用骨粉、磷酸氫鈣為填料，當(dāng)本發(fā)明母粒制備得薄膜降解后，骨粉和磷酸氫鈣所含有的大量的磷、鈣和多種微量元素、氨基酸都被釋放出來，利于動物吸收。
[0064]以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，由下述重量份的原料制得:聚乳酸35-45份、聚乙烯20-25份、第一填料45-50份、第二填料50-55份、疏水改性劑1.5-2.5份、增塑劑0.1 -0.5份、分散潤濕劑0.5-1份； 所述第一填料由以下重量百分比的原料制得:骨粉50%、淀粉10-15%、米糠粉10-20%、樹葉粉末和竹粉末20-30% ； 所述第二填料由以下重量百分比的原料制得:磷酸氫鈣50%、淀粉10-15%、米糠粉10-20%、樹葉粉末和竹粉末20-30 %。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，所述疏水改性劑為硅烷偶聯(lián)劑;增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯;分散潤滑劑為聚乙烯蠟。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，所述聚乙烯蠟初熔點為100-106°C，分子量為3500-5000。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，所述第一填料粒徑為6-1 Oum;第二填料粒徑為1-3um ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含骨粉、磷酸氫鈣的生物可降解塑料母粒，其特征在于，所述聚乙烯包括80%的線型高密度聚乙烯和20%的線型低密度聚乙烯。
【文檔編號】C08L23/06GK105924915SQ201610373868
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】謝雷, 盛能海
【申請人】盛能海