[发明专利]一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法。

背景技术

随着现代工业的快速发展，塑料的应用范围越来越广泛，塑料制品的需求量越来越大，而废弃塑料所造成的环境污染也日益严重，受到了社会各界的广泛关注。

聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物，是当今四大通用塑料之一。由于其生产成本低廉，物理性能和化学性能优良，可加工为各种硬质材料、软质材料、弹性体等制品，因此聚氯乙烯被广泛地应用于工业、农业、建筑业等各个领域。据统计，我国聚氯乙烯的需求量正以每年10%的速率递增。聚氯乙烯制品的批量生产和广泛使用必然导致了废旧聚氯乙烯的大量产生与堆积。然而这些废旧聚氯乙烯具有不易燃、高强度、优异的耐候性、良好的尺寸稳定性等性能，加上其对氧化剂、还原剂等具有很强的抵抗力，因此废旧聚氯乙烯很难降解，严重污染着土壤、河流、湖泊等人类赖以生存的环境。

回收废旧聚氯乙烯并重复再利用是解决聚氯乙烯塑料污染的有效途径。目前，以聚合物为基体，采用淀粉、木粉等材料填充改性的复合材料克服了单一材料的缺点，具有单一材料不具备的优良性能。土壤中的微生物对淀粉、木粉等填料发生侵蚀分解，采用淀粉、木粉等填充改性的复合材料得以碎化并逐步被降解。但聚合物基淀粉填充复合材料并没有得到广泛的应用，原因之一是作为粮食的淀粉的成本偏高，不利于获得良好的经济效益；而聚合物基木粉填充复合材料的加工流动性不好，降解速度缓慢，使其加工成型和推广应用受到了很大限制。

菜油渣是菜籽榨油生产过程中的副产品，其成本低廉，来源广泛，且易于降解，可作为填充材料使用。另外，菜油渣含有少量残余菜油，在菜油渣复合材料的制备过程中有着较好的原位润滑作用，使其便于加工成型。然而目前菜油渣却大多用于堆积沤肥、动物饲料等方面，应用范围狭窄，科技含量低下，造成了资源的严重浪费。

截至目前，尚未发现有关聚氯乙烯/菜油渣复合材料的研究见诸报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种制备工艺简单、原料来源广泛、生产成本低廉的聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法。该方法将生物难降解的废旧聚氯乙烯回收再利用，制备成生物可降解的聚氯乙烯/菜油渣复合材料，有效地改善了聚氯乙烯塑料对环境的污染问题，具有显著的社会价值和经济价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将废旧聚氯乙烯粉碎为聚氯乙烯粉料，将菜油渣干燥后粉碎为菜油渣粉料；

步骤二、称量以下质量百分比的原料：聚氯乙烯粉料50％～80％，菜油渣粉料10％～40％，增塑剂1％～20％，相容剂2％～10％；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸三甲苯酯和环氧大豆油中的一种或几种；所述相容剂为氯乙烯单体和极性单体的共聚物；

步骤三、将步骤二中称量后的聚氯乙烯粉料、菜油渣粉料、增塑剂和相容剂加入到混合机混合均匀，得到混合料；

步骤四、将步骤三中所述混合料加入双螺杆挤出机中，在挤出温度为

130℃～180℃的条件下将混合料挤出，得到聚氯乙烯/菜油渣复合材料。

上述的一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法，步骤二中所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二正丁酯或/和邻苯二甲酸二正辛酯。

上述的一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法，步骤二中所述脂肪族二元酸酯为己二酸二正辛酯或/和癸二酸二正辛酯。

上述的一种聚氯乙烯/菜油渣复合材料的制备方法，步骤二中所述氯乙烯和极性单体的共聚物为氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-丙烯酸酯二元共聚物或氯乙烯-马来酸酐二元共聚物。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明将生物难降解的废旧聚氯乙烯回收再利用，制备成生物可降解的聚氯乙烯/菜油渣复合材料，有效地改善了聚氯乙烯塑料对环境的污染问题，具有显著的社会价值和经济价值；

（2）本发明采用来源广泛、价格低廉的菜油渣为原料，充分利用其易降解、易成型、原位润滑的性能，制备成生物可降解的聚氯乙烯/菜油渣复合材料，拓宽了菜油渣的用途，使资源得到了合理地开发与利用；同时，菜油渣作为一种生物质微粒，在自然环境中能够较快降解，尤其是在潮湿环境中降解速率更加迅速，在聚氯乙烯/菜油渣复合材料中形成很多的孔隙，增大了聚氯乙烯基体与外界环境的接触面积，有利于聚氯乙烯基体受到外界侵蚀，促进了聚氯乙烯基体的碎化，进而提高了聚氯乙烯/菜油渣复合材料的降解性能；