一種可降解復合生物塑料材料及其制備工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種可降解復合生物塑料材料及其制備工藝，所述生物塑料材料由下述原料制備而成：聚乳酸樹脂、蟬蛹殼、核桃殼、葵瓜子殼、富馬來芐酯、乙酸化羊毛豆油、納米蒙脫石、雄黃、滑石粉、硼砂、鎢酸鈉、腐肉胺、β?葡聚糖、芥酸酰胺、增塑劑、聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸三甲苯酯。本發明專利技術所制備的生物塑料的阻燃性較好，均達到UL94?V?0等級，同時還擁有較高的拉伸強度、缺口沖擊強度和彎曲強度，綜合性能優異，并且環保可降解，可解決石油資源日益缺乏和環境污染的問題，市場前景良好。

Degradable composite biological plastic material and preparation process thereof

The invention discloses a biological degradable composite plastic material and its preparation process, wherein the biological plastic material is prepared with the materials: polylactic acid resin, puparium, walnut shell, cicada shell, sunflower seeds, benzyl acetate, lanolin to soybean oil, nano montmorillonite, realgar, talcum powder, borax, sodium tungstate, putrescine, beta glucan, erucamide, plasticizer, PMMA, tricresyl phosphate. Flame retardant prepared by the invention of bio plastics is better, reached UL94 V 0 grade, tensile strength, impact strength and flexural strength also has high, excellent performance and environmental degradation, which can solve the lack of oil resource and environmental pollution problems, good market prospects.

【技術實現步驟摘要】
一種可降解復合生物塑料材料及其制備工藝
本專利技術屬于生物材料
，具體涉及一種可降解復合生物塑料材料及其制備工藝。
技術介紹
在石油資源日益缺乏，環境保護壓力日益增大的當今形式下，以石油為原料的各種樹脂產品大有被以淀粉等天然生物質為基材的生物塑料所取代的趨勢。生物塑料可降低30％-50％的石油資源消耗，還具有可生物降解、化學助劑用量少的特點，從而大大降低對環境和消費者的危害。目前各國研發的生物塑料主要集中于這幾個品種：聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)、聚羥基丁酸(PHB)、聚乙醇酸(PGA)。生物塑料的原料生物質主要來源于玉米、土豆、甘蔗、谷物、木材、油等。然而，大部分的生物塑料易燃，使用安全性較低，雖然添加的阻燃劑可改善其阻燃性，但同時也會在一定程度上影響生物塑料的力學性能，限制了其推廣使用。因此，研制出一種兼具阻燃、安全可靠、力學性能優良且環保可降解的復合生物塑料材料對生物塑料產業的發展具有極大的促進作用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可降解復合生物塑料材料及其制備工藝，以解決至少一種上述技術問題。本專利技術的技術方案來如下：一種可降解復合生物塑料材料，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂42-55份、蟬蛹殼5-14份、核桃殼4-11份、葵瓜子殼2-7份、富馬來芐酯3-8份、乙酸化羊毛豆油2-9份、納米蒙脫石4-8份、雄黃3-6份、滑石粉4-9份、硼砂1-4份、鎢酸鈉2-8份、腐肉胺1-5份、β-葡聚糖3-7份、芥酸酰胺2-5份、增塑劑1-5份、聚甲基丙烯酸甲酯2-6份、磷酸三甲苯酯0.5-3份。上述技術方案中，所述增塑劑為為甘油、二甘醇、山梨醇、麥芽糖醇或尿素。上述技術方案中，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂44-52份、蟬蛹殼6-12份、核桃殼5-10份、葵瓜子殼2.6-6.3份、富馬來芐酯3.4-7.5份、乙酸化羊毛豆油2.2-8.4份、納米蒙脫石4.5-7份、雄黃3.2-5份、滑石粉4.6-8份、硼砂1.5-3.6份、鎢酸鈉2.4-7.5份、腐肉胺1.2-4份、β-葡聚糖3.6-5.9份、芥酸酰胺2.1-3.8份、增塑劑1.4-4.3份、聚甲基丙烯酸甲酯2.5-5.3份、磷酸三甲苯酯0.8-2.4份。上述技術方案中，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂47份、蟬蛹殼11份、核桃殼8份、葵瓜子殼5.6份、富馬來芐酯6.2份、乙酸化羊毛豆油5.4份、納米蒙脫石6.3份、雄黃4.8份、滑石粉7份、硼砂2.1份、鎢酸鈉6.3份、腐肉胺3.9份、β-葡聚糖4份、芥酸酰胺2.7份、增塑劑2.2份、聚甲基丙烯酸甲酯4.3、磷酸三甲苯酯1.6份。本專利技術的另一技術方案來如下：一種可降解復合生物塑料材料的制備方法，包括以下制備步驟：S1、將清潔干燥后的蟬蛹殼、核桃殼、葵瓜子殼在粉碎機中粉碎，分別用2mol/L鹽酸溶液除金屬離子，依次用65℃的3％氫氧化鈉溶液和40％氫氧化鈉處理6-24小時，干燥后制成粉劑，備用；S2、將聚乳酸樹脂、乙酸化羊毛豆油和富馬來芐酯加入高速混合機中，在50-80℃下混合均勻，然后加入步驟S1制備的粉劑、增塑劑、納米蒙脫石、滑石粉、雄黃、聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸三甲苯酯的預混合物，混合均勻后投入至雙螺桿擠出機，在120-170℃下擠出造粒；S3、將步驟S2中的造粒料與余下原料混合均勻，然后置于熱壓機中熱壓成型，冷卻至室溫，即得。上述技術方案中，所述步驟S1中粉碎機的轉速為3000-6000r/min，粉碎時間為5-20min。上述技術方案中，所述步驟S2中在65℃下混合均勻；所述步驟S2中雙螺桿擠出機的擠出條件為：一區120-128℃；二區130-140℃；三區145-150℃；四區155-160℃；五區165-170℃，機頭溫度160-165℃，螺桿轉速為100-300r/min。上述技術方案中，所述步驟S3中的熱壓工藝參數為：熱壓壓力45-80MPa，熱壓溫度160-180℃，熱壓時間6-30min。由于采用了以上技術方案，本專利技術的有益效果為：本專利技術所制備的生物塑料的阻燃性較好，均達到UL94V-0等級，同時還保持良好的力學性能，其拉伸強度為43-61MPa，缺口沖擊強度為10.4-12.7J/m，彎曲強度為79-86MPa，綜合性能優異，并且環保可降解，可解決石油資源日益缺乏和環境污染的問題，市場前景良好。具體實施方式下面結合具體實施例，對本專利技術作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。實施例1一種可降解復合生物塑料材料，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂42份、蟬蛹殼5份、核桃殼4份、葵瓜子殼2份、富馬來芐酯3份、乙酸化羊毛豆油2份、納米蒙脫石4份、雄黃3份、滑石粉4份、硼砂1份、鎢酸鈉2、腐肉胺1份、β-葡聚糖3份、芥酸酰胺2份、增塑劑1份、聚甲基丙烯酸甲酯2份、磷酸三甲苯酯0.5份。所述增塑劑為為甘油。一種可降解復合生物塑料材料的制備方法，包括以下制備步驟：S1、將清潔干燥后的蟬蛹殼、核桃殼、葵瓜子殼在粉碎機中粉碎，其粉碎機的轉速為3000r/min，粉碎時間為5min，分別用2mol/L鹽酸溶液除金屬離子，依次用65℃的3％氫氧化鈉溶液和40％氫氧化鈉處理6小時，干燥后制成粉劑，備用；S2、將聚乳酸樹脂、乙酸化羊毛豆油和富馬來芐酯加入高速混合機中，在50℃下混合均勻，然后加入步驟S1制備的粉劑、增塑劑、納米蒙脫石、滑石粉、雄黃、聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸三甲苯酯的預混合物，混合均勻后投入至雙螺桿擠出機，在擠出造粒，其擠出條件為：一區120℃；二區130℃；三區145℃；四區155℃；五區165℃，機頭溫度160℃，螺桿轉速為100r/min；S3、將步驟S2中的造粒料與余下原料混合均勻，然后置于熱壓機中熱壓成型，其熱壓工藝參數為：熱壓壓力45MPa，熱壓溫度160℃，熱壓時間6min，冷卻至室溫，即得。實施例2一種可降解復合生物塑料材料，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂55份、蟬蛹殼14份、核桃殼11份、葵瓜子殼7份、富馬來芐酯8份、乙酸化羊毛豆油9份、納米蒙脫石8份、雄黃6份、滑石粉9份、硼砂4份、鎢酸鈉8份、腐肉胺5份、β-葡聚糖7份、芥酸酰胺5份、增塑劑5份、聚甲基丙烯酸甲酯6份、磷酸三甲苯酯03份。所述增塑劑為為二甘醇。一種可降解復合生物塑料材料的制備方法，包括以下制備步驟：S1、將清潔干燥后的蟬蛹殼、核桃殼、葵瓜子殼在粉碎機中粉碎，其粉碎機的轉速為6000r/min，粉碎時間為20min，分別用2mol/L鹽酸溶液除金屬離子，依次用65℃的3％氫氧化鈉溶液和40％氫氧化鈉處理24小時，干燥后制成粉劑，備用；S2、將聚乳酸樹脂、乙酸化羊毛豆油和富馬來芐酯加入高速混合機中，在80℃下混合均勻，然后加入步驟S1制備的粉劑、增塑劑、納米蒙脫石、滑石粉、雄黃、聚甲基丙烯酸甲酯和磷酸三甲苯酯的預混合物，混合均勻后投入至雙螺桿擠出機，在擠出造粒，其擠出條件為：一區128℃；二區140℃；三區150℃；四區160℃；五區170℃，機頭溫度165℃，螺桿轉速為300r/min；S3、將步驟S2中的造粒料與余下原料混合均勻，然后置于熱壓機中熱壓成型，其熱壓工藝參數為：熱壓壓力80MPa，熱壓溫度180℃，熱壓時間3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可降解復合生物塑料材料，其特征在于，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂42?55份、蟬蛹殼5?14份、核桃殼4?11份、葵瓜子殼2?7份、富馬來芐酯3?8份、乙酸化羊毛豆油2?9份、納米蒙脫石4?8份、雄黃3?6份、滑石粉4?9份、硼砂1?4份、鎢酸鈉2?8份、腐肉胺1?5份、β?葡聚糖3?7份、芥酸酰胺2?5份、增塑劑1?5份、聚甲基丙烯酸甲酯2?6份、磷酸三甲苯酯0.5?3份。

【技術特征摘要】
1.一種可降解復合生物塑料材料，其特征在于，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂42-55份、蟬蛹殼5-14份、核桃殼4-11份、葵瓜子殼2-7份、富馬來芐酯3-8份、乙酸化羊毛豆油2-9份、納米蒙脫石4-8份、雄黃3-6份、滑石粉4-9份、硼砂1-4份、鎢酸鈉2-8份、腐肉胺1-5份、β-葡聚糖3-7份、芥酸酰胺2-5份、增塑劑1-5份、聚甲基丙烯酸甲酯2-6份、磷酸三甲苯酯0.5-3份。2.根據權利要求1所述的可降解復合生物塑料材料，其特征在于，所述增塑劑為為甘油、二甘醇、山梨醇、麥芽糖醇或尿素。3.根據權利要求1所述的可降解復合生物塑料材料，其特征在于，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂44-52份、蟬蛹殼6-12份、核桃殼5-10份、葵瓜子殼2.6-6.3份、富馬來芐酯3.4-7.5份、乙酸化羊毛豆油2.2-8.4份、納米蒙脫石4.5-7份、雄黃3.2-5份、滑石粉4.6-8份、硼砂1.5-3.6份、鎢酸鈉2.4-7.5份、腐肉胺1.2-4份、β-葡聚糖3.6-5.9份、芥酸酰胺2.1-3.8份、增塑劑1.4-4.3份、聚甲基丙烯酸甲酯2.5-5.3份、磷酸三甲苯酯0.8-2.4份。4.根據權利要求1所述的可降解復合生物塑料材料，其特征在于，由下述原料按重量份制備而成：聚乳酸樹脂47份、蟬蛹殼11份、核桃殼8份、葵瓜子殼5.6份、富馬來芐酯6.2份、乙酸化羊毛豆油5.4份、納米蒙脫石6.3份、雄黃4.8份、滑石粉7份、硼砂2.1份、鎢酸鈉6.3份、腐肉胺3.9份、β-葡聚糖4份、芥酸酰胺2.7份、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李子寅，
申請(專利權)人：蘇州艾博邁爾新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32