[发明专利]用稀土光敏剂为偶联剂的可环境消纳性能塑料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保塑料技术领域，具体涉及一种用稀土光敏剂为偶联剂的可环境消纳性能塑料制备方法。

背景技术

塑料制品在现代工业、农业、日常生活等领域的应用越来越广泛，它与工农业生产以及国民经济各个部门都有密切的联系。但塑料行业目前遇到了急需解决的两个问题:废弃塑料的“白色污染”与合成树脂的原材料-石油能源的日益紧缺，因此解决塑料的供需问题和环境协调性也就倍受国内外专家的重视。随着石油化工的发展及对塑料性价比要求的不断提高，无机矿物作为塑料填料越来越受到人们的关注。无机矿物作为填料使用主要体现其两大功能，其一是增加体积，降低成本;其二是改善聚合物加工性能和物理化学性能。

“可环境消纳塑料助剂”是指添加到塑料中能够促使塑料与土壤同化或促使塑料能适应垃圾的填埋、焚烧、堆肥或降解的综合处理方式，减缓对环境压力的一类助剂。这是一个相对的概念，宏观上讲有利于塑料与环境同化的助剂都属于这一范畴。“可环境消纳塑料助剂”必须具备以下3个技术要素:(l)与塑料共混后不影响通用塑料的使用性能;(2)在环境要素光、热、细菌、微生物、风、应力和酸、碱、水等自然条件或堆肥和焚烧等人为因素的作用下，可提高通用塑料与环境的同化程度;(3)助剂本身可环境消纳。

由于无机矿物来源于自然，又可回归于自然，因而是一类较好的可环境消纳助剂；土壤中的水与二氧化碳对填埋的高分子材料几乎不起作用，俗称200年不烂，但对塑料制品中的无机矿物粉末有迅速的侵蚀作用，如碳酸钙变为碳酸氢钙后，生成物有一定的水溶性，脱离塑料制品后留下微孔，可以大大增加塑料制品触氧面积，有利于制品的老化和崩解。

碳酸钙、白云石、滑石粉等无机矿物可以认为是对人健康安全的物质，在塑料被填埋后，这些矿物粉体回归自然时不会对地下水构成污染，不会给生态环境带来任何危害。化学需氧量通常用来衡量水中还原性物质污染的程度，含淀粉15%的生物降解PE薄膜的CODcr值为96，而含15%无机矿物的PE薄膜的CODcr值为0。

在固体垃圾中，经常遇到含氯元素的物质，在燃烧过程中可能生成包括二恶英在内的各种有毒、有害物质，碳酸钙的存在有可能消除含氯物质的隐患，还有可能吸收HCL、H₂S等酸性气体，减少焚烧产物向大气排放有害物质数量。八十年代以来在日本盛行的垃圾袋，明确要求重质碳酸钙含量达30%以上，主要就是为了保护焚烧炉和有利于塑料袋的充分燃烧。

发明内容

本发明的目的提供是一种用稀土光敏剂为偶联剂的可环境消纳性能塑料制备方法，其所制备的可环境消纳性能塑料具有保护环境，节能减排等特点。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案的：一种用稀土光敏剂为偶联剂的可环境消纳性能塑料制备方法,其特征在于所制备的可环境消纳性能塑料包含聚乙烯塑料、氧化钙(或碳酸钙)、稀土光敏剂，以100份为例，其中聚乙烯塑料占60份，氧化钙(或碳酸钙)占39.9份，稀土光敏剂占0.1份。

所述的可环境消纳性能塑料制备步骤为：

称取适量的1250目氧化钙(或碳酸钙)于高速混合机内，在110~120℃下搅拌烘干；

加入0.1%稀土光敏剂偶联剂，进行偶联包覆8~10min，然后按CaO(CaCO3):PE=40:60(质量比)称取PE树脂加入高速混合机中，混合均匀后出料；

经双螺杆挤出机挤出造粒，得到氧化钙母料(或碳酸钙母料)；

氧化钙母料加入到吹塑机组中吹制得到可环境消纳PE薄膜(厚度:0.015士0.001mm)；

机组温度控制为:I区155~170℃，Ⅱ区170~175℃，Ⅲ区175~180℃，IV区180~190℃。

所述的吹膜成型条件为：吹胀比约为1:6，牵引速度约30m/min，螺杆转速为35-40r/min。

本发明具有的优点：

1、稀土光敏剂对CaO和CaCO₃具有偶联包覆功能，但CaO比CaCO₃的碱性强，CaO比较容易与类稀土光敏剂通过化学键形成配合物，因而稀土光敏剂对CaO起到偶联包覆的效果相对较好，提高了CaO与PE的相容性，从而使PE/CaO可环境消纳薄膜的力学性能提高；

2、稀土光敏剂和氧化钙具有较好的协效作用，由于稀土光敏剂在紫外光作用下产生自由基，诱导PE链断裂，使降解反应居于主导地位;随着CaO的逐渐暴露，吸收空气中的H₂O和CO₂，从而增加气体的透过率，进一步促进了自由基的产生和光降解的进行。