[发明专利]一种生物基全降解塑料、其制备方法和应用

说明书

本申请提供了一种生物基全降解塑料、其制备方法和应用，该生物基全降解塑料由混合料通过挤出工艺制得，所述混合料包括：普通塑料树脂、去羟基改性秸秆粉、氧化降解添加剂和生物降解助剂；所述普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉的质量比为(20～60)：(40～80)；所述氧化降解添加剂的质量占普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉总质量的1％～20％，所述生物降解助剂的质量占普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉总质量的1％～10％。本发明提供的生物基全降解塑料可实现完全降解，并且生产加工成本较低，容易加工，易于产业化推广和应用。

技术领域

本发明涉及可降解塑料技术领域，尤其涉及一种生物基全降解塑料及其制备方法和应用。

背景技术

随着塑料用量的不断增大，废弃塑料也日益增多，特别是地膜、一次性餐盒等塑料产品的使用对环境造成了严重的污染问题。为解决塑料废弃物对环境的污染问题，生物降解塑料得到了广泛的研究。从降解机理来说，当前研究的生物降解塑料主要分为可完全生物降解塑料和不完全生物降解塑料。可完全生物降解塑料为最终分解成水和二氧化碳等无机物的高分子材料，但是这类降解塑料存在加工困难、耐水性差和加工成本较高等问题，目前难以产业化推广和应用。

不完全生物降解塑料主要是指在通用塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等中，通过共混或接枝混入一定量的(10％～30％)具有生物降解性的物质。秸秆基填充型塑料属于不完全生物降解塑料的一种，将农作物秸秆用于生产环保型秸塑材料是秸秆资源化利用的一个方向。秸秆基填充型塑料的制造过程一般为：将一定含量的秸秆粉经过超细化处理后与通用塑料共混，通过挤出造粒得到原料母粒，然后通过通用塑料机械加工成型制成秸秆基塑料制品；此种方法制备的秸秆基塑料中秸秆的添加量一般控制在30％以下。

农作物秸秆是一种可再生的生物质资源，其来源主要包括小麦、水稻及油菜等农作物秸秆。秸秆可以实现在自然环境中的完全降解，秸秆基塑料的降解主要依靠的是秸秆组分的分解，塑料基材不能降解；然而，秸秆分解后会在塑料基材上留下小洞或将整个塑料基材变为难分解的碎片。这些碎片材不具有降解性能，且难以回收，仍对土壤环境造成污染，不能彻底解决“白色污染”问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种生物基全降解塑料、其制备方法和应用，本发明提供的生物基全降解塑料可实现完全降解，并且生产加工成本较低，易于推广和应用。

本发明提供一种生物基全降解塑料，由混合料通过挤出工艺制得，所述混合料包括：普通塑料树脂、去羟基改性秸秆粉、氧化降解添加剂和生物降解助剂；

所述普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉的质量比为(20～60)：(40～80)；

所述氧化降解添加剂的质量占普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉总质量的1％～20％；

所述生物降解助剂的质量占普通塑料树脂和去羟基改性秸秆粉总质量的1％～10％。

优选地，所述普通塑料树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种。

优选地，所述去羟基改性秸秆粉按照以下步骤制得：在硬脂酸盐和油酸存在的条件下，将原秸秆粉与钛酸四丁酯进行酯化反应，得到去羟基改性秸秆粉。

优选地，所述原秸秆粉选自花生秸秆粉、水稻秸秆粉、玉米秸秆粉、油菜秸秆粉和棉花秸秆粉中的一种或多种。

优选地，所述原秸秆粉的粒径小于200目。

优选地，所述氧化降解添加剂由包括纳米过渡金属无机物、过渡金属盐和塑料基体的物料制得；所述生物降解助剂选自多元有机酸。进一步优选地，所述生物降解助剂选自1,3-丙二胺四乙酸(PDTA)、柠檬酸、乳酸、琥珀酸富马酸、苹果酸、奎宁酸和草酸中的一种或几种。

本发明提供一种生物基全降解塑料的制备方法，包括以下步骤：