[發明專利]一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011226439.8
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112280107A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 趙晏竹;梁俊雄;許旭彪
• 申請（專利權）人: 上海奧巴迪降解塑料有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L23/02;C08L71/02;C08K3/22;C08K5/56;C08K5/098;C08K5/07;C08K5/08;C08K13/02;C08J3/22
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 盧艷民

本發明公開了一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑，由以下按重量百分比計的組分組成：納米金屬化合物20～30％；有機金屬化合物10～15％；分子中含有羰基的發色基團和弱鍵的有機化合物5～10％；生物活性酶20～25％；改性表面活性劑5～10％；載體30～40％，不論在露天陸地環境、填埋或堆肥等環境，只要有氧接觸條件下均可實現聚烯烴塑料的生物降解。本發明還公開了一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑的制備方法和應用。

技術領域

本發明涉及一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑及其制備方法和應用。

背景技術

塑料制品作為一種新型材料，具有質輕、防水、耐用、生產技術成熟、成本低的優點，在全世界被廣泛應用且呈逐年增長趨勢。他們從工業而來，由人類制造，最終歸結于大自然時卻不易被自然所消納，從而影響了大自然的生態環境。白色污染是我國城市特有的環境污染，在各種公共場所到處都能看見大量廢棄的塑料制品，面對日益嚴重的白色污染問題，從節約資源的角度出發應盡可能回收，但由于現階段再回收的生產成本遠高于直接生產成本，在現行市場經濟條件下難以做到。人們希望尋找一種能替代現行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料應運而生，這種新型功能的塑料，其特點是在達到一定使用壽命廢棄后，在特定的環境條件下，由于其化學結構發生明顯變化，引起某些性能損失及外觀變化而發生降解，對自然環境無害或少害。

在技術方面，一是采取以紙代塑。紙的主要成份是天然植物纖維素，廢棄后容易被土壤中的微生物分解，因此可以解決前面所說的“潛在危害”，但也會帶來新的環境問題:首先造紙需要大量的木材，而我國的森林資源并不富裕；其次造紙過程中會帶來水污染。另外，在性能、成本等方面，紙制品尚不能與塑料制品抗衡。目前，我國也有以甘蔗桿、稻草為原料生產一次性餐具的做法，但尚處于試驗階段。

二是采用可降解塑料。在塑料包裝制品的生產過程中加入一定量的添加劑(如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解母料等)，使塑料包裝物的穩定性下降，較容易在自然環境中降解。試驗表明，目前大多數可降解塑料在一般環境中暴露3個月后開始變薄、失重、強度下降，逐漸裂成碎片。如果這些碎片被埋在垃圾或土壤里，則降解效果不明顯。

三是采用全生物降解材料代替現有的傳統塑料生產原料主要以PLA、PBAT、PBS、PHA、PVA、PHB以及PHBV為主，但這類材料必須在受控堆肥條件下(據了解目前國內還很少有堆肥場)的才能完成生物降解，對堆肥環境、微生物環境要求都比較高，并且需要消耗大量糧食，原材料成本遠遠高于原有聚烯烴塑料材料，這類材料物理力學性能較差，難以完全取代原有塑料制品與應用。

四是氧化生物降解，這是一項在國內還未被大多數人了解到的技術，在傳統的塑料生產原料中加入添加劑，與一般的色母添加方法相同。在塑料制品被遺棄后，添加劑中兩種物質起作用:一是預氧化劑(主要是一些無毒金屬離子)，二是生物降解促進物質(主要是一些天然植物纖維素)。預氧化劑控制塑料在未被遺棄時保持應有的壽命及功能，在遺棄后首先通過氧化反應降低分子量，使得聚合物變脆，易于微生物分解。生物降解促進物質主要是促進微生物滋生。此項技術相對其他生物降解塑料技術而言，簡單易行，成本降低，一般設備就可以生產，據相關驗證稱，塑料的性能也得到了很好的維持。還節約了糧食。國際上已經有很多公司采用此法。

所有被隨意丟棄的塑料中有75％是陸地垃圾。人們普遍認為，陸地上的隨意丟棄垃圾會經歷風化過程，通常會導致生成微塑料，然后根據環境條件對土壤進行有限的生物降解。由于塑料污染問題的日益嚴峻，并且需要在目前的聚烯烴塑料進行創新。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑，不論在露天陸地環境、填埋或堆肥等環境，只要有氧接觸條件下均可實現聚烯烴塑料的生物降解。

本發明的另外一個目的是提供一種露天陸地環境中生物降解聚烯烴塑料復合添加劑的制備方法。