一种生物降解片材餐盒母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物降解复合材料技术领域，提供一种生物降解片材餐盒母粒及其制备方法，本发明专利技术在制备生物降解片材餐盒母粒的原料中加入改性杨木纤维，能够提高由聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸对苯二甲酸丁二酯共混形成的复合材料的力学性能，还能够使制得的生物降解片材餐盒母粒具有较好的耐水性和热稳定性；本发明专利技术在制备生物降解片材餐盒母粒的原料中加入改性二氧化硅中空微球，能够起到极佳的保温隔热效果，还能够提高生物降解片材餐盒母粒的防水性能；通过聚丁二酸丁二醇酯的加入能够使聚乳酸与聚己二酸对苯二甲酸丁二酯更好地相容，在一定程度上改善了共混复合材料地加工流动性，使本发明专利技术制得的生物降解片材餐盒母粒具有更好的应用前景。粒具有更好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解片材餐盒母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物降解复合材料
，具体涉及一种生物降解片材餐盒母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为白色污染全链条治理的重要一环，生物降解塑料可大幅降低传统塑料向环境泄漏的风险，是防治白色污染的重要路径。生物降解塑料可在土壤、海水、淡水、堆肥等环境条件下，被自然界的微生物转换成二氧化碳或、甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐，是可以完全降解的一类塑料。目前市场上生物降解产品主要有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯、聚己内酯等，不同的生物降解产品在性能上各具特点、各有侧重。在实际使用过程中通常对生物降解树脂进行改性，没有经过充分改性的可降解材料使用范围相对有限，经过改性的生物降解塑料可有效达到合适的生产要求并增加材料的应用范围。
[0003]目前很多餐盒的生产大都是以聚合物复合材料为原料，很多餐盒原料的生物降解率较低，容易造成环境污染，而且很多餐盒原料保温性能较差，在制备成餐盒的实用过程中无法达到最佳的使用效果，因此如何制备一种生物降解率高且保温性能好的餐盒原料，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种生物降解片材餐盒母粒及其制备方法，能够有效地解决现有技术的餐盒原料生物降解率低且保温性能差的技术问题。
[0006]技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种生物降解片材餐盒母粒，按重量百分比计算包括以下原料：38％聚乳酸、26％聚丁二酸丁二醇酯、20％聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、8％改性杨木纤维、6％改性二氧化硅中空微球、0.8％抗菌剂混合物、0.6％增塑剂、0.2％抗氧剂、0.3％填充剂和0.1％界面改善剂。
[0009]更进一步地，所述改性杨木纤维的制备方法包括以下步骤：
[0010]步骤1、将杨木木片浸水至饱水状态，然后将碱溶液与饱水状态的杨木木片一起倒入高压蒸煮锅内进行蒸煮处理，蒸煮温度为170℃，蒸煮时间为10
‑
15min，蒸煮结束后倒入磨浆机内进行磨浆，沥水干燥后即得纤维浆；
[0011]步骤2、依次以乙醇、丙酮和二氯甲烷对步骤1中的纤维浆进行溶剂置换脱水处理，然后在45
‑
50℃的真空干燥箱内干燥12h，所得即为杨木纤维；
[0012]步骤3、向装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴定漏斗得四口烧瓶中加入60重量份浓度为60％的乙醇水溶液，用冰醋酸调节溶液pH至4
‑
5后，使用恒压滴定漏斗滴加5
‑
6重量份有机硅烷组分，在60℃的温度下搅拌2
‑
3h，所得记作有机硅烷水解液，其中，所述有机硅烷组分为十六烷基三甲氧基硅烷与十七氟癸基三甲氧基硅烷按等物质的量比混合制得；
[0013]步骤4、用喷雾器将5
‑
8重量份有机硅烷水解液雾化喷洒到100重量份杨木纤维的表面，分散搅拌使杨木纤维表面润湿，并于50
‑
150℃的温度下反应2
‑
3h，反应结束后依次以N，N
‑
二甲基甲酰胺/二氯甲烷混合液、去离子水、无水乙醇和丙酮洗涤至中性，然后置于75℃的烘箱中干燥6h，再于干燥器中冷却至室温，所得即为改性杨木纤维。
[0014]更进一步地，所述步骤1中碱溶液的制备方法为：取6重量份过氧化氢、7重量份氢氧化钠、2重量份硅酸钠和0.5重量份二乙烯三胺五乙酸倒入容器内，添加去离子水定容至100重量份，混合均匀后所得溶液即为碱溶液。
[0015]更进一步地，所述步骤1中磨浆机的磨片间隙为1
‑
2mm，且步骤1中的干燥温度为55
‑
58℃。
[0016]更进一步地，所述改性二氧化硅中空微球的制备方法包括以下步骤：
[0017]步骤a、18
‑
22重量份阳离子聚苯乙烯微球乳液和85
‑
90重量份去离子水加入到100
‑
120重量份异丙醇中混合均匀，接着转移至带有搅拌器和冷凝管的三口烧瓶中，于室温下恒速搅拌；
[0018]步骤b、称取8
‑
10重量份正硅酸乙酯和38
‑
40重量份无水乙醇进行混合制备滴定液，将滴定液滴加到步骤a中的三口烧瓶中，滴加完毕后进行水浴加热，直至温度升至40℃后恒温反应6h，反应结束后对产物进行离心和洗涤，并置于60℃的烘箱中干燥，干燥后置于马弗炉内高温煅烧，所得即为含有二氧化硅中空微球；
[0019]步骤c、称取1
‑
2重量份十二烷基苯磺酸钠溶解于95
‑
98重量份去离子水中制得混合液，将混合液倒入三角烧瓶内后加入28
‑
30重量份步骤b中的二氧化硅中空微球，接着在30℃的温度条件下搅拌32
‑
35min；
[0020]步骤d、将步骤c中三口烧瓶的温度升高至85℃，并恒速滴加硫酸溶液至体系pH为10，在搅拌的状态下加入25
‑
28重量份十八醇溶液，反应30min后再次恒速滴加硫酸溶液至体系pH为3，随后在85℃的温度条件下保温60min；
[0021]步骤e、对步骤d中的产物进行抽滤，并使用去离子水和乙醇进行多次洗涤，最后置于120℃的烘箱内烘干2h，经球磨粉碎后所得改性二氧化硅中空微球。
[0022]更进一步地，所述步骤a中的搅拌速度为300
‑
400r/min，搅拌时间为10
‑
15min，所述步骤b中的煅烧温度为500℃。
[0023]更进一步地，所述抗菌剂混合物的制备方法为：按照等重量比称取纳米银离子和纳米铜离子进行混合，混合均匀即得抗菌剂混合物。
[0024]更进一步地，所述增塑剂为山梨糖醇或环氧大豆油中的一种，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述填充剂为滑石粉，所述界面改善剂为酞酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种。
[0025]一种生物降解片材餐盒母粒的制备方法，所述制备方法为：
[0026]Step1、将上述改性杨木纤维和二氧化硅中空微球倒入重量为其8
‑
10倍的乙醇溶液中进行混合，接着加入上述抗菌剂混合物，超声分散均匀后置于45
‑
50℃的烘箱内烘干，所得即为共混物；
[0027]Step2、将上述聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、增塑剂、
抗氧剂、填充剂和界面改善剂倒入混炼机内熔融共混，接着加入Step1中的共混物继续共混，共混完成后沿双螺杆挤出机中挤出造粒，所得即为生物降解片材餐盒母粒。
[0028]更进一步地，所述Step1中乙醇溶液的浓度为40％。
[0029]有益效果
[0030]本专利技术提供了一种生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物降解片材餐盒母粒，其特征在于，按重量百分比计算包括以下原料：38％聚乳酸、26％聚丁二酸丁二醇酯、20％聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、8％改性杨木纤维、6％改性二氧化硅中空微球、0.8％抗菌剂混合物、0.6％增塑剂、0.2％抗氧剂、0.3％填充剂和0.1％界面改善剂。2.根据权利要求1所述的一种生物降解片材餐盒母粒，其特征在于，所述改性杨木纤维的制备方法包括以下步骤：步骤1、将杨木木片浸水至饱水状态，然后将碱溶液与饱水状态的杨木木片一起倒入高压蒸煮锅内进行蒸煮处理，蒸煮温度为170℃，蒸煮时间为10
‑
15min，蒸煮结束后倒入磨浆机内进行磨浆，沥水干燥后即得纤维浆；步骤2、依次以乙醇、丙酮和二氯甲烷对步骤1中的纤维浆进行溶剂置换脱水处理，然后在45
‑
50℃的真空干燥箱内干燥12h，所得即为杨木纤维；步骤3、向装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压滴定漏斗得四口烧瓶中加入60重量份浓度为60％的乙醇水溶液，用冰醋酸调节溶液pH至4
‑
5后，使用恒压滴定漏斗滴加5
‑
6重量份有机硅烷组分，在60℃的温度下搅拌2
‑
3h，所得记作有机硅烷水解液，其中，所述有机硅烷组分为十六烷基三甲氧基硅烷与十七氟癸基三甲氧基硅烷按等物质的量比混合制得；步骤4、用喷雾器将5
‑
8重量份有机硅烷水解液雾化喷洒到100重量份杨木纤维的表面，分散搅拌使杨木纤维表面润湿，并于50
‑
150℃的温度下反应2
‑
3h，反应结束后依次以N，N
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二甲基甲酰胺/二氯甲烷混合液、去离子水、无水乙醇和丙酮洗涤至中性，然后置于75℃的烘箱中干燥6h，再于干燥器中冷却至室温，所得即为改性杨木纤维。3.根据权利要求2所述的一种生物降解片材餐盒母粒，其特征在于，所述步骤1中碱溶液的制备方法为：取6重量份过氧化氢、7重量份氢氧化钠、2重量份硅酸钠和0.5重量份二乙烯三胺五乙酸倒入容器内，添加去离子水定容至100重量份，混合均匀后所得溶液即为碱溶液。4.根据权利要求2所述的一种生物降解片材餐盒母粒，其特征在于，所述步骤1中磨浆机的磨片间隙为1
‑
2mm，且步骤1中的干燥温度为55
‑
58℃。5.根据权利要求1所述的一种生物降解片材餐盒母粒，其特征在于，所述改性二氧化硅中空微球的制备方法包括以下步骤：步骤a、18
‑
22重量份阳离子聚苯乙烯微球乳液和85
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90重量份去离子水加入到100
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120重量份异丙醇中混合均匀，接着转移至带有搅拌器和冷凝管的三口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李成，熊松阳，肖维钢，周海，张兴，
申请(专利权)人：江西省萍乡市轩品塑胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：