專利名稱：全降解生物塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物與植物纖維共混合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全降解生物塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物與植 物纖維共混合金的配方及其制備方法。 技術(shù)背景
資源和環(huán)境問題是人類社會(huì)發(fā)展面臨的兩大挑戰(zhàn)，也是塑料工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持 續(xù)發(fā)展的兩大瓶頸。傳統(tǒng)塑料工業(yè)的發(fā)展在滿足社會(huì)需求，豐富人們生活的同 時(shí)也伴隨著大量的石油等不可再生資源的耗費(fèi)，特別是傳統(tǒng)意義上的塑料其主 要原材料石油岌岌可危，市場(chǎng)價(jià)格不斷攀升的同時(shí)引起塑料產(chǎn)品成本不斷上漲, 另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)意義的塑料制品在使用過(guò)程中性能會(huì)逐漸劣化，大量破損的塑料 和一次性塑料制品給環(huán)境帶來(lái)了大量的污染，植物賴以生長(zhǎng)和人類得以生存的 土壤遭受到前所未有的破壞，治理和消化這些大量的不可降解垃圾也給國(guó)際社 會(huì)帶來(lái)沉重的成本壓力，與此同時(shí)不可降解性的一次性塑料制品迫于環(huán)境污染 的壓力各國(guó)政府也紛紛出臺(tái)相應(yīng)政策限制使用或停止使用，其結(jié)果是給人們?nèi)?常的生活帶來(lái)不便。隨著高分子材料科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，對(duì)生物降解塑料 的研究方興未艾，期望最終實(shí)現(xiàn)塑料的生物循環(huán)即塑料工業(yè)的綠色化。目前國(guó) 內(nèi)外研究開發(fā)的生物降解塑料主要有幾大類天然產(chǎn)物的改性，如改性淀粉和 纖維素等；化學(xué)合成的脂肪族聚酯，如聚乳酸(PLA)、聚琥珀丁二酯(PBS)、 聚已酸內(nèi)酯(PCL)以及聚氧乙烯(PEO)等；生物合成的脂肪族聚酯，如聚p-羥 基烷基酸酯(PHAs)、聚3-羥基丁酸酯(PHB)等；以及上述各種生物降解塑料的共混合金材料等。生物降解塑料中聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物是原
核生物在碳、氮營(yíng)養(yǎng)失衡的情況下，作為碳源和能源r:存而合成的一類熱塑性 聚酯。是一種可完全降解的新型生物材料，具有較其它生物塑料材料優(yōu)異的韌
性和生物降解特性，目前僅中國(guó)深圳意可曼科技有限公司和美國(guó)Metabolix公 司能夠開發(fā)并生產(chǎn)。因其原料資源的可再生性、良好的生物降解性和生物相容 性以及超高韌性等特點(diǎn)，倍受材料學(xué)家、環(huán)境科學(xué)家和各個(gè)國(guó)家政府的重視， 極力投資研究開發(fā)，并大量推廣應(yīng)用，成本價(jià)格也可根據(jù)應(yīng)用情況及技術(shù)的不 斷發(fā)展而進(jìn)一步降低。翻新了傳統(tǒng)意義上以石油基塑料進(jìn)行生物降解、光降解 或雙降解的概念，傳統(tǒng)概念的可降解塑料不能為自然環(huán)境完全消納，只是從大 片變小片或更小的碎削殘存在環(huán)境土壤中，同時(shí)改變了土壤本身結(jié)構(gòu)，并且破 壞了植物的生長(zhǎng)環(huán)境。
聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物與植物纖維共混合金是通過(guò)普通塑料 的加工方法按一定比例將不同種材料進(jìn)行復(fù)配，在一定工藝下加工而成。再不 破壞材料的全降解特性同時(shí)，可使材料成本大大降低，同時(shí)賦予了材料新的特 性，滿足了實(shí)際應(yīng)用的性能要求，可應(yīng)用于替代日常塑料制品，可仿性塑料木 材，硬質(zhì)制品塑料包裝，汽車內(nèi)飾件，辦公文具用品等。隨著人們對(duì)環(huán)境問題 認(rèn)知，環(huán)保意識(shí)不斷增加，通過(guò)對(duì)這種全新塑料加深了解，最終這種以可再生 資源又有利環(huán)保的新材料會(huì)走進(jìn)人們的現(xiàn)實(shí)生活，并被世人所接納和大量應(yīng)用。 技術(shù)內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全降解性生物塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯 共聚物(P3HB4HB)與植物纖維共混合金的配方及其制備方法。
本發(fā)明的合金材料主要由以下材料構(gòu)成可完全生物降解塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物(P3HB4HB)、天然植物纖維、其它少量的增塑劑、潤(rùn) 滑劑、熱氧穩(wěn)定劑、添充劑、偶聯(lián)劑、顏料等。
根據(jù)合金材料在實(shí)際中的不同用途，構(gòu)成合金材料的中各種組分基本配比
為
聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯20% 98%，天然植物纖維80% 2%，增 塑劑0.5% 5%，潤(rùn)滑劑0.3% 1.5%，熱氧穩(wěn)定劑0.3% 1.5%，填充劑0 10%，偶聯(lián)劑0.2% 1%，顏料0.001 % 0.4%。
上述中各種材料的選擇分述如下
聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯(P3HB4HB)是在聚3-羥基丁酸酯(PHB) 中加入丁二醇共聚得到的的一種具有超高韌性的一種共聚物，屬于聚卩-羥基垸 基酸酯(Polyhydroxyalanoate,簡(jiǎn)稱PHA或PHAs)，它是原核生物在碳、氮營(yíng)養(yǎng) 失衡的情況下，作為碳源和能源貯存而合成的一類熱塑性聚酯。是一種可完全 降解的新型生物材料，它可以在土壤中被微生物完全分解為水和二氧化碳。其 物理性能與通用聚烯烴類塑料聚乙烯和聚丙烯相近，可由P3HB4HB中的第二單 體含量決定，本發(fā)明的合金材料所應(yīng)用的P3HB4HB中第二單體含量為2% 98 %。
天然植物纖維是一種廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細(xì)胞細(xì) 長(zhǎng)，兩端尖銳，具有較厚的次生壁，壁上常有單紋孔，成熟時(shí)一般沒有活的原 生質(zhì)體。植物纖維在植物體中主要起機(jī)械支持作用，是植物的主要組成部分。 本發(fā)明合金中所用的植物纖維是物理法粉碎處理干燥，細(xì)度為200目以上的物 質(zhì)。
本發(fā)明選用的增塑劑主要是環(huán)氧脂肪酸酯類、磷苯二甲酸酯類為主。本發(fā)明選用的潤(rùn)滑劑為白油、石蠟、硬脂酸、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、 硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇中的一種或 幾種。
為了減少合金材料的加工過(guò)程中和后序成型過(guò)程中的降解，本發(fā)明選用的熱 氧穩(wěn)定劑是馬來(lái)酸鹽、硫醇錫、硬脂酸鹽、受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧 劑的復(fù)配物。
本發(fā)明選用的添充劑主要為無(wú)機(jī)粉體，包括碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、云
母粉、重晶石粉、鈦白粉等，所選的粉體細(xì)度大于200目，最好選擇大于400 目以上的粉體。
為提高合金材料中無(wú)機(jī)粉體與基礎(chǔ)材料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚 物之間的界面強(qiáng)度，本發(fā)明選取了與無(wú)機(jī)粉體相匹配的偶聯(lián)劑硅烷類偶聯(lián)劑、 鋁酸酯類、酞酸酯或鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑、這些偶聯(lián)劑可根據(jù)所使用的無(wú)機(jī)粉體種 類來(lái)決定應(yīng)用哪一種偶聯(lián)劑。
顏料的選用主要是根據(jù)產(chǎn)品外觀顏色要求來(lái)決定所使用的顏料，主要以無(wú) 機(jī)顏料為主。
本發(fā)明所用的主要設(shè)備為雙螺桿擠出機(jī)機(jī)組，包括自動(dòng)上料機(jī)、喂料機(jī)、 冷卻裝置、造粒機(jī)、篩分機(jī)、烘干機(jī)、高低速冷熱混合機(jī)。
雙螺桿擠出機(jī)采用積木式同向平行式雙螺桿，在配置上與普通共混型雙螺 桿不同，宜采用低速大功率，雙螺桿長(zhǎng)徑比大于28: 1,不宜超過(guò)44: 1，雙螺 桿的螺紋塊組合采用弱于通用共混型雙螺桿組合。應(yīng)盡量減少反向螺紋和反向 捏合盤以及正向捏合盤的使用，以減少因材料被強(qiáng)制剪切而降解以至于材料的 力學(xué)性能下降。高低速冷熱混合機(jī)選用特制的混合機(jī)。其中高速混合機(jī)機(jī)筒選用較正?；?合機(jī)機(jī)筒高度小，但直徑偏大的高速混合機(jī)，機(jī)筒高度小于或等于機(jī)筒直徑， 以適應(yīng)合金材料加工預(yù)處理過(guò)程中容易控制，并可防止材料容易局部受剪切過(guò) 熱而團(tuán)聚，給材料在加工中帶來(lái)喂料困難或發(fā)生局部過(guò)熱降解的可能性。
其它設(shè)備可按市場(chǎng)提供的直接采用。
本發(fā)明的合金材料制備工藝參數(shù)為-
主要材料P3HB4HB和植物纖維的干燥溫度為80°C 100°C，干燥時(shí)間為4 小時(shí) 8小時(shí)，在處理無(wú)機(jī)粉體時(shí)高速混合溫度在80 110°C，處理時(shí)間3min 到lOmin。制備合金材料時(shí)，幾種材料在配混時(shí)高速混合溫度為40 8(TC，混 合時(shí)間主要以混合物所需溫度為準(zhǔn)， 一般為2min到5min，先高速混合達(dá)到一定 溫度后再轉(zhuǎn)入低速冷卻混合。雙螺桿造粒工藝參數(shù)為擠出溫度為100°C 150 °C，按先低后高進(jìn)行設(shè)置，機(jī)頭部分溫度可比前段溫度低10 20°C，雙螺桿轉(zhuǎn) 速控制低速，每分鐘不超過(guò)200轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的合金材料制備方法如下
對(duì)于材料中需要加入無(wú)機(jī)粉體的合金材料，在制備合金材料前要對(duì)無(wú)機(jī)粉 體進(jìn)行預(yù)處理，然后再與已干燥好的材料P3HB4HB、植物纖維及其它輔助材料 進(jìn)行混合、擠出、塑煉和造粒。
無(wú)機(jī)粉體的處理將無(wú)機(jī)粉體投入到高速混合機(jī)中加溫并開啟高速混合， 待溫度達(dá)到80 11(TC后分次加入已計(jì)量好的相應(yīng)偶聯(lián)劑，再進(jìn)行高速混合，3 5min后出料，留待在制備合金材料時(shí)使用。
P3HB4HB和植物纖維的干燥當(dāng)這兩種材料中水分含量大于0.3%時(shí)，應(yīng) 進(jìn)行干燥，對(duì)于材料中水分含量小于0.3%可不必干燥而直接使用。干燥時(shí)采用常規(guī)方法進(jìn)行干燥即可，控制干燥溫度在80 100'C ，干燥時(shí)間在4小時(shí)以上。 合金材料制備的過(guò)程將各種原料依配方設(shè)計(jì)計(jì)量后投入到高速混合機(jī) 中，開啟高速混合，達(dá)到設(shè)定溫度后，主機(jī)電流并保持穩(wěn)定下轉(zhuǎn)入低速冷卻混 合，在接近常溫左右時(shí)可出料。將配混后的材料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中， 通過(guò)自動(dòng)計(jì)量加料螺桿加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在一定的溫度下和雙螺桿的剪 切作用下使各種物料充分混煉和塑化，然后被雙螺桿擠出、冷卻，再通過(guò)造粒 機(jī)切粒，篩分、干燥、檢驗(yàn)和包裝，即可得到本發(fā)明所述的合金材料。 應(yīng)用實(shí)例如下
實(shí)例l:可完全降解硬質(zhì)片材合金料 配方(單位為kg)
P3HB4HB(4HB含量5X): 70 植物纖維(木粉400目)30 硬脂酸鋅0.2 硬脂酸鈣0.3 滑石粉(1250目):5 Y—氨丙基三乙氧基硅烷0.05 氧化聚乙烯蠟(分子量3000): 0.3
環(huán)氧大豆油0.5 馬來(lái)酸酯辛基錫0.5
卩(3, 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯0.1
雙十八垸基醇季戊四醇二亞磷酸酯0.2
將高速混合機(jī)溫度升高到11(TC，然后投入5kg滑石粉高速混合，借助滑石粉與高速混合機(jī)內(nèi)壁之間的摩擦，約2 3min，此時(shí)滑石粉溫度不低于IO(TC， 然后投入計(jì)量好的Y—氨丙基三乙氧基硅垸0.05kg，進(jìn)行高速攪拌混合，處理時(shí) 間不低于3min，停止后依次投入70kg的P3HB4HB、 30kg木粉、0.2kg硬脂酸 鋅、0.3kg硬脂酸鈣、0.3kg氧化聚乙烯蠟、0.5kg環(huán)氧大豆油和0.5kg的馬來(lái)酸 酯辛基錫、O.lkg的卩(3， 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯和0.2kg雙十 八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯。在低速下混合lmin左右，然后轉(zhuǎn)入高速攪拌混 合，待溫度達(dá)到75'C左右時(shí)，并且混合機(jī)的電流指示較為穩(wěn)定后再轉(zhuǎn)入低速攪 拌混合并冷卻，然后放料。將混配好的物料采用螺旋上料機(jī)加入到雙螺桿的料 斗中進(jìn)行造粒。選用的雙螺桿擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比為36: 1，螺桿直徑為cj)35，雙 螺桿的螺紋塊組合在加料段只設(shè)一段45度、60度和一個(gè)反向螺紋組合，在混煉 塑化段也同樣只設(shè)一段相似的組合，雙螺桿加工溫度從加料段到機(jī)頭設(shè)置依次 為100°C—100。C一110。C—120。C一13(TC—140。C一130。C一125。C，其中后兩區(qū)
為機(jī)頭溫度，前面六段為機(jī)身溫度。在低速下開動(dòng)主機(jī)，再開動(dòng)加料機(jī)漸次加 入物料，主機(jī)頻率最終定為6 10Hz，加料機(jī)頻率為300 500Hz，并開動(dòng)真空泵 排出機(jī)筒中的空氣，待物料塑化擠出后進(jìn)行冷卻并造粒、篩分、干燥、檢驗(yàn)和 包裝。該粒料即為可完全降解硬質(zhì)片材合金料。應(yīng)用此材料可以生產(chǎn)片材，并 通過(guò)吸塑、模壓等其它熱成型方法加工成各種制品，如超市用凈菜用托盤、家 居用品、文具用品、室內(nèi)裝飾裝潢材料等。
實(shí)例2:可完全降解軟質(zhì)片材合金料
配方(單位為kg)
P3HB4HB(4HB含量12% ): 70
植物纖維(桔桿粉400目)20硬脂酸鋅0.2 硬脂酸鈣0.3 碳酸鈣(1250目)10 鋁酸酯0.1 硬脂酸0.1
聚乙烯蠟(分子量3000): 0.2
硬脂酰胺0.3
馬來(lái)酸酯辛基錫0.5 環(huán)氧亞麻油子油0.5
卩(3， 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯0.1 雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸酯0.2
將高速混合機(jī)溫度升高到IIO'C，然后投入10kg碳酸鈣高速混合，約2 3min后，當(dāng)溫度達(dá)到IO(TC左右時(shí)，再投入計(jì)量好的鋁酸酯lkg，進(jìn)行高速攪拌 混合，處理時(shí)間不低于3min，然后加入O.lkg的硬脂酸進(jìn)行高速混合攪拌，使 碳酸鈣充分被硬脂酸所包覆，約1 3min后再停止混合，再依次投入70kg的 P3HB4HB、 20kg木粉、0.2kg硬脂酸鋅、0.3kg硬脂酸鈣、0.2kg聚乙烯蠟、0.3kg 的硬脂酰胺、0.5kg的馬來(lái)酸酯辛基錫、0.5kg環(huán)氧亞麻子油、O.lkg的卩(3， 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯和0.2kg雙十八烷基醇季戊四醇二亞磷酸 酯。低速混合lmin左右，然后轉(zhuǎn)入高速攪拌混合，待溫度達(dá)到4(TC左右時(shí)，并 且混合機(jī)的電流指示較為穩(wěn)定后馬上轉(zhuǎn)入低速攪拌混合并冷卻，然后放料。將 混配好的物料采用螺旋上料機(jī)加入到雙螺桿的料斗中進(jìn)行造粒。選用的雙螺桿 擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比為36: 1，螺桿直徑為小35，雙螺桿的螺紋塊組合在加料段只設(shè)一段45度、60度和一個(gè)反向螺紋組合，在混煉塑化段也同樣只設(shè)一段相似的 組合，雙螺桿加工溫度從加料段到機(jī)頭設(shè)置依次為100°C—100°C—110°C—120 °C—120°C_130°C—125。C一120。C，其中后兩區(qū)為機(jī)頭溫度，前面六段為機(jī)身 溫度。在低速下開動(dòng)主機(jī)，再開動(dòng)加料機(jī)漸次加入物料，主機(jī)頻率最終定為6 10Hz，加料機(jī)頻率為300 500Hz，并開動(dòng)真空泵排出機(jī)筒中的空氣，待物料塑化 擠出后進(jìn)行冷卻并造粒、篩分、干燥、檢驗(yàn)和包裝。該粒料即為可完全降解軟 質(zhì)片材合金料。應(yīng)用此材料可以生產(chǎn)較柔軟片材，并通過(guò)吸塑、模壓等其它熱 成型方法加工成各種包裝制品。
實(shí)例3:可完全降解注塑級(jí)合金料
配方(單位為kg)
P3HB4HB(4HB含量8W): 60
植物纖維(木粉400目)30
硬脂酸鋅0.2
硬脂酸鋇0.3
碳酸鈣(1250目)10
鋁酸酯0..1 硬脂酸0.1
氧化聚乙烯蠟(分子量3000): 0.2
硬脂酰胺0.3
馬來(lái)酸酯辛基錫0.5 巰基乙酸乙辛酯二正辛基錫0.5環(huán)氧大豆油1
(3 (3， 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯0.1
雙十八垸基醇季戊四醇二亞磷酸酯0.2
將高速混合機(jī)溫度升高到ll(TC，然后投入10kg碳酸鈣和lkg的氮化硼進(jìn) 行高速混合，約2 3min后，當(dāng)溫度達(dá)到IO(TC左右時(shí)，再投入計(jì)量好的鋁酸酯 O.lkg，進(jìn)行高速攪拌混合，處理時(shí)間約3min，然后加入0.1kg的硬脂酸進(jìn)行高 速混合攪拌，使碳酸鈣和氮化硼充分被硬脂酸所包覆，約l 3min后再停止混 合，再依次投入60kg的P3HB4HB、 30kg木粉、0.2kg硬脂酸鋅、0.3kg硬脂酸 鋇、0.2kg氧化聚乙烯蠟、0.3kg的硬脂酰胺、0.5kg的馬來(lái)酸酯辛基錫、0.5kg 巰基乙酸乙辛酯二正辛基錫、lkg環(huán)氧大豆油、O.lkg的卩(3， 5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸季戊四醇酯和0.2kg雙十八垸基醇季戊四醇二亞磷酸酯。低速混合 lmin左右，然后轉(zhuǎn)入高速攪拌混合，待溫度達(dá)到5(TC左右時(shí)，并且混合機(jī)的電 流指示較為穩(wěn)定后再轉(zhuǎn)入低速攪拌混合并冷卻，然后放料。將混配好的物料采 用螺旋上料機(jī)加入到雙螺桿的料斗中進(jìn)行造粒。選用的雙螺桿擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑 比為36: 1，螺桿直徑為4)35，雙螺桿的螺紋塊組合在加料段只設(shè)一段45度、 60度和一個(gè)反向螺紋組合，在混煉塑化段也同樣只設(shè)一段相似的組合，雙螺桿 加工溫度從加料段到機(jī)頭設(shè)置依次為10(TC—10(TC—ll(rC—12(TC—125'C— 135°C—13(rC—125aC，其中后兩區(qū)為機(jī)頭溫度，前面六段為機(jī)身溫度。在低速 下開動(dòng)主機(jī)，再開動(dòng)加料機(jī)漸次加入物料，主機(jī)頻率最終定為6 10Hz，加料機(jī) 頻率為300 500Hz，并開動(dòng)真空泵排出機(jī)筒中的空氣，待物料塑化擠出后進(jìn)行 冷卻并造粒、篩分、干燥、檢驗(yàn)和包裝。該粒料即為可完全降解注塑級(jí)合金料。 應(yīng)用此材料可以采用注塑方法成型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的塑料制品，可應(yīng)用于包裝、日用、辦公用品及其它民用制品等。
權(quán)利要求
1、一種全降解性生物塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物與植物纖維共混合金材料，其特征在于該合金材料主要由聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物、植物纖維、增塑劑、潤(rùn)滑劑、熱氧穩(wěn)定劑、偶聯(lián)劑、顏料等構(gòu)成；并通過(guò)準(zhǔn)確計(jì)量、初混、高速混合，然后在一定溫度和螺桿剪切下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑煉、擠出、冷卻、造粒而成；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述合金材料的 構(gòu)成具體配方為(重量百分比)聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物20% 98 %，天然植物纖維80% 2%，增塑劑0.5% 5%，潤(rùn)滑劑0.3% 1.5%，熱氧 禾急定齊1」0.3% 1.5%，填充劑0 10%，偶聯(lián)劑0.2% 1%，顏料0.001% 0.4 %。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述聚3-羥基丁 酸酯4-羥基丁酸酯共聚物是一種4-羥基丁酸酯含量為2 98%的完全生物合成 的全降解性材料；
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述植物纖維為 毛纖維(棉、木棉)、韌皮纖維(亞麻、黃麻、芝麻)和硬纖維(劍麻、椰殼纖維)， 也包含木粉、稻麥殼粉、桔桿粉，是其中的一種或兩種以上的混合物；
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述增塑劑為磷 苯二甲酸酯類和環(huán)氧脂肪酸酯類中的一種或兩種以上復(fù)配物；
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述潤(rùn)滑劑為白 油、石蠟、硬脂酸、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰 胺、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋇中的一種或幾種；
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述熱氧穩(wěn)定劑為馬來(lái)酸鹽類、硫醇錫類、硬脂酸鹽、受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑幾種的復(fù)配物；
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述填充劑為碳酸鈣、滑石粉、白云母、高嶺土、氮化硼、重晶石粉、玻璃微珠和鈦白粉中的一種或幾種，細(xì)度大于200目；
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑、鋁酸酯類、酞酸酯或鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上的復(fù)配物；
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述高速混合 機(jī)的腔體為直徑大于或等于腔體高度的一種混合機(jī)；
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于所述雙螺桿擠 出機(jī)長(zhǎng)徑比為28: 1 44: l之間的某一種，螺紋組合為弱剪切形式組合，主機(jī) 為大功率驅(qū)動(dòng)；
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述合金材料制備方法，其特征在于-具體工藝如下將各種原料依配方設(shè)計(jì)計(jì)量后投入到高速混合機(jī)中，開啟高速混合，混合 溫度為40~80°C，達(dá)到設(shè)定溫度后，主機(jī)電流保持穩(wěn)定后轉(zhuǎn)入低速冷卻混合， 然后出料。將配混后的物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，通過(guò)自動(dòng)計(jì)量加料 螺桿加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在100 150'C溫度下并經(jīng)雙螺桿的剪切使各種物 料充分混煉和塑化，然后被雙螺桿擠出、冷卻，再通過(guò)造粒機(jī)切粒，篩分、干 燥、檢驗(yàn)和包裝即可得這種全生物降解合金材料；
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述合金材料制備方法，其特征在于雙螺桿轉(zhuǎn)速低
14、根據(jù)權(quán)利要求12所述合金材料制備方法，其特征在于雙螺桿機(jī)身和機(jī)頭溫度為低于15(TC下加工制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全降解性生物塑料聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物(英文縮寫代號(hào)為P3HB4HB)與植物纖維共混改性的一種合金材料的配方及其制備方法。其特征在于該合金材料主要由聚3-羥基丁酸酯4-羥基丁酸酯共聚物、植物纖維、增塑劑、潤(rùn)滑劑、熱氧穩(wěn)定劑、填充劑、偶聯(lián)劑、顏料等構(gòu)成；并通過(guò)準(zhǔn)確計(jì)量、初混、高速混合，然后在一定溫度和螺桿轉(zhuǎn)速下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)塑煉、擠出、冷卻、造粒而成；該材料具有全生物降解特性，在自然環(huán)境下，一年內(nèi)全部降解，降解后的最終產(chǎn)物為水、二氧化碳和有機(jī)生物質(zhì)肥料，且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。材料的物理性能好、光學(xué)活性高、透氧性低、抗紫外線輻射強(qiáng)、具有較好的生物降解性和生物相容性，可完全應(yīng)用在通用塑料及木質(zhì)制品所能應(yīng)用的領(lǐng)域，并賦予了材料的可環(huán)境消納特性，且材料的降解性能可通過(guò)材料的不同組合根據(jù)應(yīng)用情況可控，成本低廉，制造工藝簡(jiǎn)單，可在通用塑料加工機(jī)械上進(jìn)行加工，適應(yīng)當(dāng)今綠色環(huán)保發(fā)展要求。
文檔編號(hào)C08L67/00GK101469111SQ20081006771
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者張向南 申請(qǐng)人:深圳市意可曼生物科技有限公司