一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料在作为可降解聚丙烯复合材料的降解剂方面的应用，以及在制备可降解聚丙烯复合材料方面的应用。还公开了一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，原料配方中含有未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分和聚丙烯粒料作为主要组分。本发明专利技术利用聚丙烯分子结构主链上含有叔碳原子、容易产生降解的特点，以聚丙烯粉料代替降解剂，实现聚丙烯的可控降解；而且降解过程不会产生二氧化碳，避免对大气造成温室效应污染。所制得的聚丙烯复合材料在老化后碎裂成直径小于1mm的小碎膜片，便于填埋矿化处理；并且高度羰基化，容易与周围环境进一步发生降解效应；具有优异的碳减排性和环境友好性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料加工及改性
更具体地，涉及一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
废弃塑料制品的处理，是世界各国多年来面临的一个重要问题。据统计，塑料废弃物每年都以惊人的速率增长。这导致环境污染加剧。废弃塑料的“白色污染”被看成对生态系统的威胁，这已成了举世公认的共识。这也极大地引起了人们对塑料废弃物处理问题的关注。目前，世界上处理塑料废弃物的方法有填埋、回收、降解和焚烧。采用直接焚烧的方法处理废弃塑料的方法，曾经是解决塑料“白色污染”的主要方法。然而，随着近年来对温室气体的“温室效应”造成的“全球变暖”问题日益关注，这种方法目前越来越受到非议。其主要原因是焚烧塑料废弃物会大量排出二氧化碳等温室气体。当前，联合国和世界各国政府都非常关注温室气体造成的“全球变暖”的问题，在一年一度的“世界气候大会”上，联合国和世界各国要求减少碳排放的呼声越来越高。尽管要求发达国家带头减少碳排放是大多数发展中国家的共识，但是，中国、印度等发展中的大国在减少碳排放问题上，也受到越来越大的压力，减少碳排放已经势在必行。塑料废弃物的总量很大，如果都采用焚烧的办法，其对“全球变暖”的加剧影响不容忽略。所以，要求避免采用焚烧法处理废弃塑料的呼声也越来越高。以前，传统对可降解塑料的评价，多以不对局部生活空间环境造成“白色污染”为主要标准。而自从2009年“哥本哈根世界气候大会”以来，减少温室气体排放、不对全球环境造成“温室污染”，也成为一个重要指标。因此，发展可降解、可填埋塑料，是目前世界各国寻求解决废弃塑料问题的一个新的研究方向，具有聚合物材料绿色化的特点。近年来，对环境降解塑料的研发可分为三个方面。全生物降解材料是近年来得到大力研究的一种新型材料，在这方面的研究论文和专利日益增多，据报道，已经有相当产量的产业化产品出现。然而，由于原料、制备工艺、综合性能和价格等方面的原因，全生物降解塑料在相当长的一个时期内，还无法完全取代传统石油原料塑料的主导地位。更值得注意的是，近年来由于温室气体排放问题，对于是否要大力发展全生物降解塑料存在着争议。全生物降解塑料在完全分解之后，会释放出大量二氧化碳，其温室效应问题不容忽视。因此，从长远来看、从发展战略的角度来看，全生物降解塑料无法完全代替传统塑料。对以石油原料为基本材料的塑料进行共混、改性，以获得具有环境降解功能的塑料制品，是一个比较传统的研究方向。就可降解塑料制品的产量来说，这类产品在目前仍然占有主导地位。例如，采用淀粉与聚乙烯、聚丙烯等通用树脂进行共混，或者，在聚乙烯、聚丙烯等通用树脂中加入降解剂等，都有相当多的文献报道和专利出现，也有相当产量的产业化产品出现。这类可降解塑料在降解过程产生的碳排放较少（与全生物降解塑料相比而言）。但淀粉的降解会产生相当的碳排放量，会造成一定的“温室污染”。此外，普通可降解塑料的降解不彻底也是一个普遍现象，对于薄膜制品来说，降解后，通常只是降解成大块的薄膜片。依然容易污染生活空间环境。在塑料制品中加入降解剂等添加组分，是最近环境降解塑料研究的一个备受关注的新方向。降解剂的加入，可以使得塑料薄膜的降解相当彻底，薄膜老化后碎裂成很小的碎片，便于填埋。因而，可以解决塑料薄膜的“温室污染”问题。然而，这个方向的研究刚刚开始，还有很多的问题需要解决，才能实现产业化。例如，成本相当高，降解剂的加入会使得薄膜制品有其它颜色，难以获得具有无色透明性的制品，等等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和技术不足，以及当前聚丙烯环保材料研制的存在问题，提供一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的制备工艺，在材料配方中加入一种未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分。利用聚丙烯分子结构主链上含有叔碳原子、容易产生降解的特点，以聚丙烯粉料代替降解剂，实现聚丙烯的可控降解。降解过程不会产生二氧化碳，从而避免对大气造成温室效应污染；所制备的聚丙烯复合材料可以进一步采用模塑、挤出或注射等塑料成型工艺方法成型。所制得的聚丙烯复合材料在老化后碎裂成直径小于1mm的小碎膜片，便于填埋矿化处理；并且，高度羰基化，容易与周围环境进一步发生降解效应；具有优异的碳减排性和环境友好性等。本专利技术的目的是提供未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料在作为可降解聚丙烯复合材料的降解剂方面的应用，以及在制备可降解聚丙烯复合材料方面的应用。本专利技术的再一目的是提供一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料在作为可降解聚丙烯复合材料的降解剂方面的应用。未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料在制备可降解聚丙烯复合材料方面的应用。一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其原料配方中含有未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分。进一步地，所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的原料配方中含有未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分和普通市售的聚丙烯粒料作为主要组分。另外，所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的原料配方中还含有制备聚丙烯制品所需的添加剂组分。优选地，所述添加剂组分为抗静电剂、抗粘剂、爽滑剂、色料或抗氧剂等中的一种或几种。更优选地，所述添加剂组分为抗静电剂和爽滑剂。另外，优选地，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分占所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的原料配方总量的质量分数为0.1%～50%。更优选地，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为5～20%。更优选地，未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为10～20%。作为一种可实施的选择方案，所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的配方中，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为10%～20%，所述普通市售的聚丙烯粒料的质量分数为80%%～90%。作为一种可实施的选择方案，所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的配方中，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为15%，所述普通市售的聚丙烯粒料的质量分数为82.5%，所述抗静电剂的质量分数为2%；所述爽滑剂的质量分数为0.5%。另外，上述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，可以采用密炼造粒法或挤出造粒法两种不同的方法制备；所述密炼造粒法包括如下步骤：S1.共混粒料的密炼制备：按照配比将未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分、普通市售的聚丙烯粒料以及其它的添加剂组分放入密炼机进行密炼，密炼温度在170～250℃之间，密炼时间在1～20min之间，密炼转速在1～80rpm之间，制得密炼料；S2.密炼料的破碎：将制得的密炼料在塑料破碎机中进行破碎，制成直径约1～3mm的颗粒状共混粒料；S3.破碎后的密炼粒料可以作为碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的产品，进一步用于模塑、挤出或注射等塑料成型工艺方法成型。所述挤出造粒法包括如下步骤：S1.共混粒料的挤出制备：将一定比例的未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分、普通市售的聚丙烯粒料以及其它的添加剂组分放入螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出机各段温度在180～250℃之间，螺杆转速在30本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚丙烯粉料在作为可降解聚丙烯复合材料的降解剂方面的应用，其特征在于，所述聚丙烯粉料为未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料。

【技术特征摘要】
1.聚丙烯粉料在作为可降解聚丙烯复合材料的降解剂方面的应用，其特征在于，所述聚丙烯粉料为未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料。
2.聚丙烯粉料在制备可降解聚丙烯复合材料方面的应用，其特征在于，所述聚丙烯粉料为未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料。
3.一种碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，原料配方中含有未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分。
4.根据权利要求3所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，原料配方中含有未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分和聚丙烯粒料作为主要组分。
5.根据权利要求3或4所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，原料配方中还可含有制备聚丙烯制品所需的添加剂组分。
6.根据权利要求5所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，所述添加剂组分为抗静电剂、抗粘剂、爽滑剂、色料或抗氧剂中的一种或几种。
7.根据权利要求3或4所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为0.1%～50%。
8.根据权利要求7所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料，其特征在于，所述未添加任何抗氧剂的聚丙烯粉料组分的质量分数为5%～20%。
9.权利要求3～8任一所述碳减排型环境友好聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，可以采用密炼造粒法或挤出造粒法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44