[發明專利]一種引發多重降解的環保改性高分子新材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410081283.7
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103834084A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 陸海榮;孫飛
• 申請（專利權）人: 蘇州天兼新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08K13/02;C08K5/098;C08K5/39;C08K3/32;C08K3/34;C08K3/30;C08K3/26;B29B9/06
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王淑麗

技術領域

本發明涉及高分子化合物的組合物，特別涉及一種能夠使塑料制品可生物降解的高分子材料組合物，具體涉及一種引發多重降解的環保改性高分子新材料及其制備方法。

背景技術

塑料是一種價廉物美的材料。然而，隨著塑料袋和塑料薄膜制品的廣泛使用，人們發現塑料薄膜制品的內在壽命遠遠長于其使用壽命。塑料內在的耐久性，使其在城市固體垃圾的比率升高，隨意遺棄的塑料薄膜制品（如塑料袋、塑料包裝、一次性塑料用品、地膜等）更是長時間地污染著環境，逐漸成為白色污染。白色污染造成的生態災難已經成為二十一世紀困擾人類生存與發展的重大難題之一。

為了減少白色污染，保護生態環境，可生物降解塑料的研究、開發和使用顯得越來越重要和緊迫。常用的可生物降解塑料有聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己內酯（PCL）、聚乙烯醇（PVA）、聚-β-羥基丁酸酯（PHB）、聚羥基烷酸酯（PHA）、二氧化碳共聚物、脂肪族芳香族共聚物等。雖然生物可降解塑料具有以下優點：（1）降解后體積減小，能節省占用填埋場土地，節約土地資源；（2）不用焚燒，減少有害氣體排放；（3）可制成堆肥回歸自然。但是，可生物降解塑料仍然存在以下缺點：（1）可生物降解塑料的成本偏高，例如用β-羥基丁酸聚合PHB，因其反應機理復雜，反應條件苛刻，PHB較普通塑料價格高四十多倍。即使工業化規模生產的PBS，其價格也比普通塑料高4～6倍。（2）可生物降解塑料的物理力學性能差，其拉伸強度、斷裂伸長率、頂破和撕裂強度、光透明性、濕強度等都達不到應用的要求，影響了其應用范圍。

如何使普通塑料的內在壽命和使用壽命有效地結合起來，使不能生物降解的塑料在使用后獲得生物降解性能，是人類既能繼續使用廉價、輕質、高比強度、衛生的塑料制品，又能避免白色污染的關鍵。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種能引發多重降解性能的環保改性高分子新材料及其制備方法。在生產聚乙烯薄膜類塑料制品時，通過加入該種材料，能使非生物降解的塑料制品獲得生物降解性能，成為能在自然環境下降解的生物降解塑料制品。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種引發多重降解的環保改性高分子新材料，各組分及其組分的重量百分比為：8%-15%的熱氧化降解劑，6%-10%的光熱氧化降解劑，7%-20%的無機填料，以及55%-79%的低密度聚乙烯。

進一步地，各組分及其組分的重量百分比為：8%的熱氧化降解劑，6%的光熱氧化降解劑，7%的無機填料，以及79%的低密度聚乙烯。

進一步地，各組分及其組分的重量百分比為：15%的熱氧化降解劑，10%的光熱氧化降解劑，20%的無機填料，以及55%的低密度聚乙烯。

進一步地，各組分及其組分的重量百分比為：12%的熱氧化降解劑，7%的光熱氧化降解劑，13%的無機填料，以及68%的低密度聚乙烯。

進一步地，所述熱氧化降解劑為含有鐵、錳、鈷、銅、鈰、鑭、鐠等金屬元素的有機化合物或氧化物。

進一步地，所述熱氧化降解劑為硬脂酸鐵（錳、鈷、銅、鈰、鑭、鐠）、月桂酸鐵（錳、鈷、銅、鈰、鑭、鐠）、辛酸鐵（錳、鈷、銅、鈰、鑭、鐠），硫代氨基甲酸鐵（鈰、鑭、鐠）、硫代磷酸鐵（鈰、鑭、鐠）中的一種或多種。

進一步地，所述光熱氧化降解劑為二氧化鈦，正辛基（正辛酰基、十一烯酰基）二茂鐵、氯化鐵、聚異丁烯、乙酰丙酮鎳（鋅、鐵、鈷）、蒽醌、亞硝酰氯、硬脂酸、十八烷醇、十八烯醇、十二烷基苯中的一種或多種。

進一步地，所述二氧化鈦為未經處理的銳鈦型二氧化鈦、或經少量胺類或醇胺類包覆的銳鈦型二氧化鈦。

進一步地，所述的引發多重降解的環保改性高分子新材料在制備塑料制品中的應用，其中所述改性高分子新材料在塑料制品中的摻量為重量百分比2%-30%。

本發明還提供了引發多重降解的環保改性高分子新材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照配比將熱氧化降解劑、光熱氧化降解劑、無機填料，以及低密度聚乙烯分別干燥；

（2）將步驟（1）中干燥后的各物料投入到高速高剪切混料設備中，其中，高剪切攪拌機的轉速為750rpm，溫度為85℃，混合時間為10min；