CN107163357A - 可快速降解的环保型塑料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：45‑50份淀粉、40‑45份聚乙烯、0.03‑0.05份水解酶、0.015‑0.15份交联剂、1‑1.5份酯化剂、1.5‑2.5份柔性剂、0.5‑1份光降解剂、0.5‑1份光稳定剂、0.5‑1份润滑剂、乙烯‑乙烯醇共聚物5‑10份、季戊四醇3‑5份。本发明采用淀粉与聚乙烯合成塑料，使得塑料可降解；本发明同时利用了光降解与生物降解，提高了塑料的降解速率；本发明将淀粉水解后在与聚乙烯和成塑料，增强了淀粉的热塑性，便于塑料回收再利用。

Description

可快速降解的环保型塑料

技术领域

本发明涉及一种可降解塑料，具体涉及可快速降解的环保型塑料。

背景技术

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂，树脂是指尚未和各种添加剂混合的高分子化合物，树脂约占塑料总重量的40％～100％。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。

塑料是重要的有机合成高分子材料，应用非常广泛。但是废弃塑料带来的"白色污染"也越来越严重，塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有呕吐等症状，PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环境，会导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和水实现无机矿化，可能需要200-400年时间，从而造成在环境中的积累，由于塑料的无法降解及降解速度慢，塑料污染已成为重要污染之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是无法降解或降解速度慢的塑料对环境的污染大，目的在于提供可快速降解的环保型塑料，解决实现塑料可降解的情况下，如何提高塑料的降解速度的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：45-50份淀粉、40-45份聚乙烯、0.03-0.05份水解酶、0.015-0.15份交联剂、1-1.5份酯化剂、1.5-2.5份柔性剂、0.5-1份光降解剂、0.5-1份光稳定剂、0.5-1份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、季戊四醇3-5份。

本发明将淀粉微生物降解与光降解结合在一起，聚乙烯是一种热塑性树脂，树脂是塑料的组要成分，聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等；本发明针对现有淀粉基生物降解塑料中淀粉羟基基团取代度低，需要借助热塑性材料才可以进行热塑加工的缺陷，提出一种淀粉酯完全生物降解塑料，该生物降解塑料是由完全酯化的淀粉酯组成，具备溶剂可溶性、耐水、热塑加工性等塑料特性，通过对淀粉水解、酯化、缩聚合成一种淀粉酯，从而使淀粉羟基得到完全取代，尤其是引入柔性链，使淀粉酯具备同 普通塑料一样热加工的特性；淀粉酯与柔性剂发生缩聚反应，增加淀粉侧链，得到热塑性、耐水性优良的长链淀粉酯胶质体；长链淀粉酯胶质体与聚乙烯接枝生成热塑性佳的淀粉塑料；水解酶、交联剂、柔性剂用于淀粉的水解、酯化、缩聚反应；光降解剂、光稳定剂用于吸收紫外进行光降解；乙烯-乙烯醇共聚物也是塑料的主要树脂，具有高的机械强度、弹性、表面硬度，耐磨性和耐气候性，并且有强的抗静电性；季戊四醇是增塑剂。本发明采用淀粉与聚乙烯合成塑料，使得塑料可降解；本发明同时利用了光降解与生物降解，提高了塑料的降解速率；本发明将淀粉水解后在与聚乙烯和成塑料，增强了淀粉的热塑性，便于塑料回收再利用。

可快速降解的环保型塑料，还包括以下重量分数的组分：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强度。

所述光降解剂采用二硫代氨基甲酸金属化合物。

所述光稳定剂采用水杨酸类紫外吸收剂。

所述润滑剂采用硬酯酸钙。

所述交联剂采用三聚磷酸钠。

可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：50份淀粉、40份聚乙烯、0.05份水解酶、0.1份交联剂、1.3份酯化剂、1份光降解剂、1份光稳定剂、0.5份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物10份、季戊四醇4份。通过多次试验优选出了则组分的最佳配比。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明可快速降解的环保型塑料采用淀粉与聚乙烯合成塑料，使得塑料可降解，有效地减少了塑料对环境的污染；

2、本发明可快速降解的环保型塑料利用了光降解与生物降解，提高了塑料的降解速率；

3、本发明可快速降解的环保型塑料将淀粉水解后在与聚乙烯和成塑料，增强了淀粉的热塑性，便于塑料回收再利用。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本发明可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：45-50份淀粉、40-45份聚乙烯、0.03-0.05份水解酶、0.015-0.15份交联剂、1-1.5份酯化剂、1.5-2.5份柔性剂、0.5-1份光降解剂、0.5-1份光稳定剂、0.5-1份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、季戊四醇3-5份。 所述光降解剂采用二硫代氨基甲酸金属化合物。所述光稳定剂采用水杨酸类紫外吸收剂。所述润滑剂采用硬酯酸钙。所述交联剂采用三聚磷酸钠。

本发明将淀粉微生物降解与光降解结合在一起，聚乙烯是一种热塑性树脂，树脂是塑料的组要成分，聚乙烯的力学性能一般，拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性好。聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等；本发明针对现有淀粉基生物降解塑料中淀粉羟基基团取代度低，需要借助热塑性材料才可以进行热塑加工的缺陷，提出一种淀粉酯完全生物降解塑料，该生物降解塑料是由完全酯化的淀粉酯组成，具备溶剂可溶性、耐水、热塑加工性等塑料特性，通过对淀粉水解、酯化、缩聚合成一种淀粉酯，从而使淀粉羟基得到完全取代，尤其是引入柔性链，使淀粉酯具备同普通塑料一样热加工的特性；淀粉酯与柔性剂发生缩聚反应，增加淀粉侧链，得到热塑性、耐水性优良的长链淀粉酯胶质体；长链淀粉酯胶质体与聚乙烯接枝生成热塑性佳的淀粉塑料；水解酶、交联剂、柔性剂用于淀粉的水解、酯化、缩聚反应；光降解剂、光稳定剂用于吸收紫外进行光降解；乙烯-乙烯醇共聚物也是塑料的主要树脂，具有高的机械强度、弹性、表面硬度，耐磨性和耐气候性，并且有强的抗静电性；季戊四醇是增塑剂。本发明采用淀粉与聚乙烯合成塑料，使得塑料可降解；本发明同时利用了光降解与生物降解，提高了塑料的降解速率；本发明将淀粉水解后在与聚乙烯和成塑料，增强了淀粉的热塑性，便于塑料回收再利用。

实施例2

基于实施例1，可快速降解的环保型塑料，还包括以下重量分数的组分：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强度。

实施例3

基于上述实施例，可快速降解的环保型塑料，包括以下重量分数的组分：50份淀粉、40份聚乙烯、0.05份水解酶、0.1份交联剂、1.3份酯化剂、1份光降解剂、1份光稳定剂、0.5份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物10份、季戊四醇4份。通过多次试验优选出了则组分的最佳配比。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.可快速降解的环保型塑料，其特征在于，包括以下重量分数的组分：45-50份淀粉、40-45份聚乙烯、0.03-0.05份水解酶、0.015-0.15份交联剂、1-1.5份酯化剂、1.5-2.5份柔性剂、0.5-1份光降解剂、0.5-1份光稳定剂、0.5-1份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物5-10份、季戊四醇3-5份。

2.根据权利要求1所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，还包括以下重量分数的组分：0.5-1份酒石酸、球形二氧化硅1-2份。

3.根据权利要求2所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，所述光降解剂采用二硫代氨基甲酸金属化合物。

4.根据权利要求1或2所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，所述光稳定剂采用水杨酸类紫外吸收剂。

5.根据权利要求1或2所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，所述润滑剂采用硬酯酸钙。

6.根据权利要求1或2所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，所述交联剂采用三聚磷酸钠。

7.根据权利要求1所述的可快速降解的环保型塑料，其特征在于，包括以下重量分数的组分：50份淀粉、40份聚乙烯、0.05份水解酶、0.1份交联剂、1.3份酯化剂、1份光降解剂、1份光稳定剂、0.5份润滑剂、乙烯-乙烯醇共聚物10份、季戊四醇4份。