[發(fā)明專利]一種適合于海水中速溶降解的生物塑料及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910231570.4
• 申請(qǐng)日: 2019-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN109942949A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/08
• 分類號(hào): C08L23/08;C08L53/00;C08L29/04;C08L3/02;C08L99/00
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本發(fā)明涉及生物塑料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合于海水中速溶降解的生物塑料及制備方法。生物塑料由如下組成：聚乙烯醇粉末5~8份，混合溶劑15~20份，麥麩粉末12~18份，烯烴共聚物50~60份，順丁烯二酸酐3~5份，熱塑性淀粉粉末8~10份，無機(jī)填料5~8份，助劑3~5份。制備方法為：按照重量份配比加入聚乙烯醇、混合溶劑和麥麩粉末進(jìn)行捏煉熟化，保溫至物料出現(xiàn)晶亮?xí)r排料，排料后冷卻、粉碎，再將物料、烯烴共聚物、順丁烯二酸酐、引發(fā)劑、熱塑性淀粉粉末、潤(rùn)滑劑、偶聯(lián)劑和無機(jī)填料至混合機(jī)，再將混合物投入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出造粒。本發(fā)明中生物塑料具有降解周期短、加工成型率高以及物理性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物塑料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適合于海水中速溶降解的生物塑料及制備方法。

背景技術(shù)

塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動(dòng)植物分泌出的脂質(zhì)而得名，如松香、蟲膠等，樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂約占塑料總重量的40%~100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。所謂塑料，其實(shí)它是合成樹脂中的一種，形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似，經(jīng)過化學(xué)手段進(jìn)行人工合成，而被稱之為塑料。

由于塑料的無法自然降解性，它已成為人類的第一號(hào)敵人，也已經(jīng)導(dǎo)致許多動(dòng)物死亡的悲劇。比如動(dòng)物園的猴子，鵜鶘，海豚等動(dòng)物，都會(huì)誤吞游客隨手丟的1號(hào)塑料瓶，最后由于不消化而痛苦地死去；望去美麗純凈的海面上，走近了看，其實(shí)飄滿了各種各樣的無法為海洋所容納的塑料垃圾，在多只死去海鳥樣本的腸子里，發(fā)現(xiàn)了各種各樣的無法被消化的塑料。

塑料作為人工合成的高分子材料，由于它具有很好的成型、成膜性、絕緣性、耐酸堿、耐腐蝕性、低透氣以及易于著色、外觀鮮艷等特點(diǎn)，廣泛用于家電產(chǎn)品、汽車、家具、包裝用品、農(nóng)用薄膜等許多方面，塑料的大量使用，產(chǎn)生了許多無法回收的一次性塑料廢棄品，造成了日益嚴(yán)重的“白色污染”，如地下水體污染和土壤污染，動(dòng)植物資源被破壞，嚴(yán)重威脅著人類的生存和健康。在全球號(hào)召節(jié)能減排的大背景下，在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展愈演愈烈的形勢(shì)下，生物降解塑料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已刻不容緩。

在現(xiàn)有技術(shù)中給出了黃粉幼蟲嚙食降解聚苯乙烯機(jī)理:第一步，泡沫塑料首先被黃粉幼蟲嚼噬成細(xì)小碎片并攝入腸道中；第二步，嚼噬作用增加了聚苯乙烯泡沫與微生物和胞外酶的接觸面積，所攝食的碎片在腸道微生物所分泌的胞外酶作用下，進(jìn)一步解聚成小分子產(chǎn)物；第三步，這些小分子產(chǎn)物在多種酶菌和黃粉幼蟲自身酶的作用下，進(jìn)一步降解并同化形成幼蟲自身組織；第四步殘留的泡沫碎片與部分降解中間產(chǎn)物，混合部分腸道微生物，以蟲糞的形態(tài)排泄出體內(nèi)，在蟲糞中泡沫塑料可能還會(huì)進(jìn)一步繼續(xù)降解。

為了實(shí)現(xiàn)生物降解塑料的降解率，目前已開發(fā)出了如淀粉基生物塑料、水溶性生物塑料、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、二氧化碳聚合物（PPC）、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）等的合成型生物塑料。

根據(jù)報(bào)道，每年大約有1000萬噸塑料在海洋中消失，塑料污染對(duì)海洋造成的危害令人觸目驚心，我們平時(shí)隨手一扔的塑料袋、塑料吸管、塑料瓶等等，都有可能對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和海洋生物造成極大的傷害。由于塑料難以有效分解，這對(duì)海洋生物帶來了致命的危害，對(duì)于海鳥和海龜、海豚、海豹等體型較大的海洋生物來說，它們面對(duì)的危險(xiǎn)來自于被塑料袋和其他雜物纏繞住，或把塑料誤認(rèn)為食物。吞下塑料袋會(huì)引起內(nèi)部堵塞，通常會(huì)導(dǎo)致死亡。大塊的塑料也會(huì)破壞海鳥和鯨魚的消化系統(tǒng)，這是潛在致命的。

即使塑料分解為細(xì)小的碎片，也會(huì)對(duì)生物造成危害。盡管目前已有生物塑料，但在不同的環(huán)境，降解機(jī)理有所不同。目前的生物塑料大多需要在良好的溫度、微生物環(huán)境下降解，而且降解周期長(zhǎng)。而在海水中如果降解周期過長(zhǎng)，則會(huì)被海洋生物吞食。技術(shù)人員寄希望通過快速水解溶解的方式達(dá)到快速降解，因此研究適合于在海水中降解的塑料極為重要。