一种具有阻燃性的可降解塑料及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种可降解塑料制备方法，具体涉及一种具有阻燃性的可降解塑料及其制备方法。


背景技术：

2.现今普通的材料已经远远不能够满足社会的需求，阻燃材料成为一种新型环保的保护材料，已经大量应用于各个领域。伴随着国家有关部门对阻燃材料相关法规及标准的制定与贯彻实施的不断健全，阻燃材料的应用将得到逐步发展。
3.为了减少损失，提高人类环境安全水平，现在人们在选择不同用途的材料时，日益趋向于阻燃、环保、可降解的同时实现。
4.目前，大多数塑料具有易燃性且不可降解。这对其制品的应用安全及环境的污染带来了诸多隐患。


技术实现要素：

5.(一)发明目的
6.为了克服以上不足，本发明的目的在于提供一种具有阻燃性的可降解塑料及其制备方法，以解决上述技术问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本技术提供的技术方案如下：
9.一种具有阻燃性的可降解塑料，按质量份各组分占总质量的比例分别为：聚丙烯30％-40％、蓖麻油酸10％-15％、活性二氧化硅5％-10％、膨胀材料30％-40％、抗氧剂1％-5％和可降解材料20％-30％。
10.优选的，所述膨胀材料为膨胀石墨。
11.优选的，所述膨胀材料由以下质量比的组分组成:多聚磷酸铵或多聚磷酸密胺与新型三嗪类成炭剂的比例为4∶1～1∶1。
12.优选的，所述可降解材料为秸秆或玉米淀粉或其组合。
13.优选的，所述的抗氧化剂选自抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或其组合。
14.一种具有阻燃性的可降解塑料的制备方法，其特征在于，
15.1)将聚丙烯与抗氧剂按照30:1的比例放入搅拌机中，搅拌5-10分钟进行充分调制均匀后得到聚丙烯和抗氧剂的混合物a。
16.2)先将平双螺杆挤出机打开进行预加热，当平双螺杆挤出机到达180℃-210℃时，继续恒温30-45分钟，同时进一步检验各段温控仪表和电磁阀工作的准确性，将平双螺杆调整至5-10兆帕的压力下，后将混合物a放入平双螺杆挤出机中的喂料单元中。
17.3)设置平双螺杆挤出机的喂料速率，挤出造粒制备基料a；
18.4)将蓖麻油酸按照6:1比例加入到基料a中，放入搅拌机中，进行充分搅拌，使基料a均匀的沾满蓖麻油酸；
19.5)将活性二氧化硅与研制膨胀材料加入沾满蓖麻油酸的基料a中充分的搅拌；
20.6)将秸秆按照1:2的比例加入上述5)搅拌均匀的基料a中；
[0021][0022]
7)将步骤6)制作的配料用平双螺杆挤出机再次造粒，温度在160℃-190℃之间，挤出压力在8-12兆帕情况下挤出来；
[0023]
8)将挤出成型的长条，在45-48
°
温度下烘干去除水分；进行切粒包装。
[0024]
有益效果：
[0025]
1.当可降解塑料的一端发生火灾时，所述膨胀材料的设置使可降解塑料能够遇到火迅速膨胀，将火完全隔绝在可降解塑料的一端，从而减缓火势的蔓延速度。
[0026]
2.二氧化硅的优点是高耐磨、耐热、补强，填充量是炭黑的2倍，所以极大的降低了成本，易加工，分布均匀，提高了拉伸强度，稳定性好，耐高温。
[0027]
3.抗氧剂能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，使加工更易进行。
[0028]
4.将可降解塑料中添加秸秆，能够使可降解塑料达到降解的作用。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0030]
实施例1：
[0031]
一种具有阻燃性的可降解塑料，按质量份各组分占总质量的比例分别为：聚丙烯32％、蓖麻油酸12％、活性二氧化硅7％、膨胀材料32％、抗氧剂2％和秸秆22％。
[0032]
优选的，所述膨胀材料为膨胀石墨，所述膨胀材料由以下质量比的组分组成:多聚磷酸铵或多聚磷酸密胺与新型三嗪类成炭剂的比例为4∶1～1∶1。
[0033]
所述的抗氧化剂选自抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或其组合。
[0034]
一种具有阻燃性的可降解塑料的制备方法，
[0035]
1)将聚丙烯与抗氧剂按照30:1的比例放入搅拌机中，搅拌5-10分钟进行充分调制均匀后得到聚丙烯和抗氧剂的混合物a。
[0036]
2)先将平双螺杆挤出机打开进行预加热，当平双螺杆挤出机到达190℃时，继续恒温35分钟，同时进一步检验各段温控仪表和电磁阀工作的准确性，将平双螺杆调整至7兆帕的压力下，后将混合物a放入平双螺杆挤出机中的喂料单元中。
[0037]
3)设置平双螺杆挤出机的喂料速率，挤出造粒制备基料a；
[0038]
4)将蓖麻油酸按照6:1比例加入到基料a中，放入搅拌机中，进行充分搅拌，使基料a均匀的沾满蓖麻油酸；
[0039]
5)将活性二氧化硅与研制膨胀材料加入沾满蓖麻油酸的基料a中充分的搅拌；
[0040]
6)将秸秆按照1:2的比例加入上述5)搅拌均匀的基料a中；
[0041]
7)将步骤6)制作的配料用平双螺杆挤出机再次造粒，温度在170℃之间，挤出压力在10兆帕情况下挤出来；
[0042]
8)将挤出成型的长条，在46
°
温度下烘干去除水分；
[0043]
9)进行切粒包装。
[0044]
实施例2：
[0045]
一种具有阻燃性的可降解塑料，按质量份各组分占总质量的比例分别为：聚丙烯34％、蓖麻油酸14％、活性二氧化硅8％、膨胀材料35％、抗氧剂3％和玉米淀粉24％。
[0046]
优选的，所述膨胀材料为膨胀石墨，所述膨胀材料由以下质量比的组分组成:多聚磷酸铵或多聚磷酸密胺与新型三嗪类成炭剂的比例为3∶1。
[0047]
所述的抗氧化剂选自抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或其组合。
[0048]
一种具有阻燃性的可降解塑料的制备方法，
[0049]
1)将聚丙烯与抗氧剂按照30:1的比例放入搅拌机中，搅拌5-10分钟进行充分调制均匀后得到聚丙烯和抗氧剂的混合物a。
[0050]
2)先将平双螺杆挤出机打开进行预加热，当平双螺杆挤出机到达200℃时，继续恒温38分钟，同时进一步检验各段温控仪表和电磁阀工作的准确性，将平双螺杆调整至8兆帕的压力下，后将混合物a放入平双螺杆挤出机中的喂料单元中。
[0051]
3)设置平双螺杆挤出机的喂料速率，挤出造粒制备基料a；
[0052]
4)将蓖麻油酸按照6:1比例加入到基料a中，放入搅拌机中，进行充分搅拌，使基料a均匀的沾满蓖麻油酸；
[0053]
5)将活性二氧化硅与研制膨胀材料加入沾满蓖麻油酸的基料a中充分的搅拌；
[0054]
6)将玉米淀粉按照1:2的比例加入上述5)搅拌均匀的基料a中；
[0055]
7)将步骤6)制作的配料用平双螺杆挤出机再次造粒，温度在175℃之间，挤出压力在9兆帕情况下挤出来；
[0056]
8)将挤出成型的长条，在47
°
温度下烘干去除水分；
[0057]
9)进行切粒包装。
[0058]
实施例3：
[0059]
一种具有阻燃性的可降解塑料，按质量份各组分占总质量的比例分别为：聚丙烯38％、蓖麻油酸15％、活性二氧化硅9％、膨胀材料38％、抗氧剂4％和秸秆28％。
[0060]
优选的，所述膨胀材料为膨胀石墨，所述膨胀材料由以下质量比的组分组成:多聚磷酸铵或多聚磷酸密胺与新型三嗪类成炭剂的比例为2∶1。
[0061]
所述的抗氧化剂选自抗氧剂1010或抗氧剂168中的一种或其组合。
[0062]
一种具有阻燃性的可降解塑料的制备方法，
[0063]
1)将聚丙烯与抗氧剂按照30:1的比例放入搅拌机中，搅拌5-10分钟进行充分调制均匀后得到聚丙烯和抗氧剂的混合物a。
[0064]
2)先将平双螺杆挤出机打开进行预加热，当平双螺杆挤出机到达200℃时，继续恒温40分钟，同时进一步检验各段温控仪表和电磁阀工作的准确性，将平双螺杆调整至9兆帕的压力下，后将混合物a放入平双螺杆挤出机中的喂料单元中。
[0065]
3)设置平双螺杆挤出机的喂料速率，挤出造粒制备基料a；
[0066]
4)将蓖麻油酸按照6:1比例加入到基料a中，放入搅拌机中，进行充分搅拌，使基料a均匀的沾满蓖麻油酸；
[0067]
5)将活性二氧化硅与研制膨胀材料加入沾满蓖麻油酸的基料a中充分的搅拌；
[0068]
6)将秸秆按照1:2的比例加入上述5)搅拌均匀的基料a中；
[0069]
7)将步骤6)制作的配料用平双螺杆挤出机再次造粒，温度在180℃之间，挤出压力在10兆帕情况下挤出来；
[0070]
8)将挤出成型的长条，在47
°
温度下烘干去除水分；
[0071]
9)进行切粒包装。
[0072]
所述膨胀石墨遇高温可瞬间体积膨胀150～300倍，由片状变为蠕虫状，从而结构松散，多孔而弯曲，表面积扩大、表面能提高、吸附鳞片石墨力增强，蠕虫状石墨之间可自行嵌合，这样增加了它的柔软性、回弹性和可塑性。
[0073]
当可降解塑料的一端发生火灾时，所述膨胀材料的设置使可降解塑料能够遇到火迅速膨胀，将火完全隔绝在可降解塑料的一端，从而减缓火势的蔓延速度。
[0074]
二氧化硅的优点是高耐磨、耐热、补强，填充量是炭黑的2倍，所以极大的降低了成本，易加工，分布均匀，提高了拉伸强度，稳定性好，耐高温。
[0075]
抗氧剂能够延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，使加工更易进行。
[0076]
将可降解塑料中添加秸秆，能够使可降解塑料达到降解的作用。
[0077]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0078]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。