CN107057307A - 一种耐老化环保复合聚乳酸塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料130‑150份，三乙醇胺1.5‑2.5份，2,5‑二甲基‑2,5‑双‑(苯甲酰过氧)己烷1‑2份，1,1‑双‑(叔丁基过氧)环己烷1‑2份，氯化钇2‑4份，歧化松香4‑8份，油酸1‑2份，填充料95‑105份，氧化铁黑复合物2‑4份，抗氧剂1010 0.5‑1份，防老剂4010NA 1‑2份，防老剂DFC‑34 0.5‑1.5份。本发明提出的耐老化环保复合聚乳酸塑料，力学性能、耐热性能及韧性优秀，而且颜色持久，耐老化性极好，长时间使用下也可保留鲜艳颜色。
Description
技术领域
本发明涉及聚乳酸塑料技术领域，尤其涉及一种耐老化环保复合聚乳酸塑料。
背景技术
普通PP塑料是公认的能对环境造成极大破话的物质。废塑料制品混在土壤中的累积，会影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产，影响农业发展。由于其极难分解的特点，填埋处理不仅会占用大量土地，被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用；若用焚烧的方法加以处理，又会造成严重的大气污染。
塑料的用途特别广泛，比如塑料玩具、塑料瓶、塑料包装、塑料袋等，我们生活根本离不开塑料。研究发现，聚乳酸树脂生产出来的塑料产品可在堆肥环境下被完全降解成二氧化碳和水。但聚乳酸树脂制备的塑料，韧性差、热稳定性差，而且老化后颜色暗淡，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，力学性能、耐热性能及韧性优秀，而且颜色持久，耐老化性极好，长时间使用下也可保留鲜艳颜色。
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料130-150份，三乙醇胺1.5-2.5份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1-2份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1-2份，氯化钇2-4份，歧化松香4-8份，油酸1-2份，填充料95-105份，氧化铁黑复合物2-4份，抗氧剂1010 0.5-1份，防老剂4010NA 1-2份，防老剂DFC-34 0.5-1.5份。
优选地，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：将氧化铁黑、尿素、十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入水搅拌均匀，再滴加硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入苯乙烯、钙基累托石、松香、无水乙醇混合均匀，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
优选地，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将20-30份氧化铁黑、4-8份尿素、2-4份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入70-90份水搅拌均匀，再滴加10-20份浓度为25-35g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入4-8份苯乙烯、15-25份钙基累托石、4-8份松香、130-150份无水乙醇混合均匀，然后加入4-8份十六烷基三甲基溴化铵、80-120份浓度为40-60wt％乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入2-4份偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
优选地，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将20-30份氧化铁黑、4-8份尿素、2-4份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入70-90份水搅拌均匀，再滴加10-20份浓度为25-35g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化10-16h，过滤，洗涤，干燥，接着加入4-8份苯乙烯、15-25份钙基累托石、4-8份松香、130-150份无水乙醇混合均匀，然后加入4-8份十六烷基三甲基溴化铵、80-120份浓度为40-60wt％乙醇溶液搅拌20-30min，微波处理15-25min，氮气保护下升温至85-95℃搅拌2-4h，加入2-4份偶氮二异丁腈继续搅拌40-60min，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
优选地，主料按重量份包括：聚丙烯50-60份，聚乳酸树脂60-80份，聚芳酯20-30份。
优选地，填充料按重量份包括：陶瓷纤维25-35份，沉淀碳酸钙30-40份，纳米二氧化硅28-36份。
本发明采用聚丙烯、聚乳酸树脂及聚芳酯协同作用作为主料，控制上述组分的含量并与氧化铁黑复合物、陶瓷纤维、沉淀碳酸钙、纳米二氧化硅组成的填充体系及2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷、三乙醇胺、1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷组成的硫化体系作用，可显著提高本发明力学性能、耐热性能及韧性，而且颜色持久，耐老化性极好，长时间使用下也可保留鲜艳颜色；在氧化铁黑复合物中，氧化铁黑经过硅酸钠作用，表面接枝二氧化硅，与钙基累托石配合，继续以苯乙烯接枝，再经十六烷基三甲基溴化铵与尿素插层，结合程度极高，不仅改善了氧化铁黑的耐温性，而且分散性良好，耐腐蚀性能、耐久性好；氧化铁黑复合物配合氯化钇、歧化松香、油酸作用，保证了本发明的耐老化强度，韧性进一步增强。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料130份，三乙醇胺2.5份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷2份，氯化钇2份，歧化松香8份，油酸1份，填充料105份，氧化铁黑复合物2份，抗氧剂1010 1份，防老剂4010NA 1份，防老剂DFC-34 1.5份。
实施例2
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料150份，三乙醇胺1.5份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷2份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1份，氯化钇4份，歧化松香4份，油酸2份，填充料95份，氧化铁黑复合物4份，抗氧剂10100.5份，防老剂4010NA 2份，防老剂DFC-34 0.5份。
氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：将氧化铁黑、尿素、十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入水搅拌均匀，再滴加硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入苯乙烯、钙基累托石、松香、无水乙醇混合均匀，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
实施例3
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料135份，三乙醇胺2.2份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1.3份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1.8份，氯化钇2.5份，歧化松香7份，油酸1.2份，填充料102份，氧化铁黑复合物2.5份，抗氧剂1010 0.8份，防老剂4010NA 1.3份，防老剂DFC-34 1.2份。
主料按重量份包括：聚丙烯50份，聚乳酸树脂80份，聚芳酯20份。填充料按重量份包括：陶瓷纤维35份，沉淀碳酸钙30份，纳米二氧化硅36份。
氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将25份氧化铁黑、6份尿素、3份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入80份水搅拌均匀，再滴加15份浓度为30g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入6份苯乙烯、20份钙基累托石、6份松香、140份无水乙醇混合均匀，然后加入6份十六烷基三甲基溴化铵、100份浓度为50wt％乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入3份偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
实施例4
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料145份，三乙醇胺1.8份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1.7份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1.2份，氯化钇3.5份，歧化松香5份，油酸1.8份，填充料98份，氧化铁黑复合物3.5份，抗氧剂1010 0.6份，防老剂4010NA 1.7份，防老剂DFC-34 0.8份。
主料按重量份包括：聚丙烯60份，聚乳酸树脂60份，聚芳酯30份。填充料按重量份包括：陶瓷纤维25份，沉淀碳酸钙40份，纳米二氧化硅28份。
氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将20份氧化铁黑、8份尿素、2份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入90份水搅拌均匀，再滴加10份浓度为35g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化10h，过滤，洗涤，干燥，接着加入8份苯乙烯、15份钙基累托石、8份松香、130份无水乙醇混合均匀，然后加入8份十六烷基三甲基溴化铵、80份浓度为60wt％乙醇溶液搅拌20min，微波处理25min，氮气保护下升温至85℃搅拌4h，加入2份偶氮二异丁腈继续搅拌60min，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
实施例5
本发明提出的一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其原料按重量份包括：主料140份，三乙醇胺2份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1.5份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1.5份，氯化钇3份，歧化松香6份，油酸1.5份，填充料100份，氧化铁黑复合物3份，抗氧剂1010 0.7份，防老剂4010NA 1.5份，防老剂DFC-34 1份。
主料按重量份包括：聚丙烯55份，聚乳酸树脂70份，聚芳酯25份。填充料按重量份包括：陶瓷纤维30份，沉淀碳酸钙35份，纳米二氧化硅32份。
氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将30份氧化铁黑、4份尿素、4份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入70份水搅拌均匀，再滴加20份浓度为25g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化16h，过滤，洗涤，干燥，接着加入4份苯乙烯、25份钙基累托石、4份松香、150份无水乙醇混合均匀，然后加入4份十六烷基三甲基溴化铵、120份浓度为40wt％乙醇溶液搅拌30min，微波处理15min，氮气保护下升温至95℃搅拌2h，加入4份偶氮二异丁腈继续搅拌40min，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
对实施例5所得氯磺化聚乙烯复合聚乳酸塑料进行性能对比实验，其中对照组选用普通塑料；其实验数据如下表所示：
| 测试项目 | 实施例5 | 对照组 |
| 拉伸强度，MPa | 139.46 | 107.14 |
| 断裂伸长率，％ | 188.38 | 160.12 |
| 吸水性，％ | 1.03 | 4.56 |
| 完全降解时间，d | 162 | 728 |
由上表可以得出结论：本发明实施例5与对照组相比，具有更好的拉伸强度和断裂伸长率，耐冲击性能好，吸水性较低，大大优于对照组；本发明分解速度较慢，在162天后才完全降解，不会对环境产生危害。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：主料130-150份，三乙醇胺1.5-2.5份，2,5-二甲基-2,5-双-(苯甲酰过氧)己烷1-2份，1,1-双-(叔丁基过氧)环己烷1-2份，氯化钇2-4份，歧化松香4-8份，油酸1-2份，填充料95-105份，氧化铁黑复合物2-4份，抗氧剂1010 0.5-1份，防老剂4010NA 1-2份，防老剂DFC-34 0.5-1.5份。
2.根据权利要求1所述耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：将氧化铁黑、尿素、十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入水搅拌均匀，再滴加硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入苯乙烯、钙基累托石、松香、无水乙醇混合均匀，然后加入十六烷基三甲基溴化铵、乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
3.根据权利要求1或2所述耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将20-30份氧化铁黑、4-8份尿素、2-4份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入70-90份水搅拌均匀，再滴加10-20份浓度为25-35g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化，过滤，洗涤，干燥，接着加入4-8份苯乙烯、15-25份钙基累托石、4-8份松香、130-150份无水乙醇混合均匀，然后加入4-8份十六烷基三甲基溴化铵、80-120份浓度为40-60wt％乙醇溶液搅拌，微波处理，氮气保护下升温搅拌，加入2-4份偶氮二异丁腈继续搅拌，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，氧化铁黑复合物采用如下工艺制备：按重量份将20-30份氧化铁黑、4-8份尿素、2-4份十二烷基硫酸钠混合研磨均匀，加入70-90份水搅拌均匀，再滴加10-20份浓度为25-35g/L硅酸钠水溶液搅拌均匀，调节体系pH值为7.2-7.6，室温陈化10-16h，过滤，洗涤，干燥，接着加入4-8份苯乙烯、15-25份钙基累托石、4-8份松香、130-150份无水乙醇混合均匀，然后加入4-8份十六烷基三甲基溴化铵、80-120份浓度为40-60wt％乙醇溶液搅拌20-30min，微波处理15-25min，氮气保护下升温至85-95℃搅拌2-4h，加入2-4份偶氮二异丁腈继续搅拌40-60min，过滤，洗涤，干燥得到氧化铁黑复合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，主料按重量份包括：聚丙烯50-60份，聚乳酸树脂60-80份，聚芳酯20-30份。
6.根据权利要求1-5任一项所述耐老化环保复合聚乳酸塑料，其特征在于，填充料按重量份包括：陶瓷纤维25-35份，沉淀碳酸钙30-40份，纳米二氧化硅28-36份。
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