[发明专利]一种高分子/人造石废渣复合膜材及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种高分子/人造石废渣复合膜材及其制备方法。其材料组分及重量份数为25‑95份生物降解高分子，5‑75份人造石废渣，0.1‑1份热稳定剂。制备方法为：称取原料后将其在高分子加工设备中进行熔融共混，后经吹塑、流延或模压成型制备生物降解高分子/人造石废渣高性能低成本复合膜材。复合膜材在人造石废渣较高填充量时(大于50wt％)仍具有较好的综合力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种生物降解高分子/人造石废渣高性能低成本复合膜材及其制备方法。

背景技术

塑料的全球大规模生产与使用大约始于1950年。截至2015年底，全球塑料年产量达到3.22亿吨，累积产量达到83亿吨。如果没有全球性的禁止塑料公约或规则，预计2050年全球塑料累积生产量将增长到260亿吨。目前，大多数废塑料没有得到有效循环利用。根据美国学者的研究：截至2015年，全球累计已产生63亿吨废塑料，其中12％被焚烧，79％被填埋或废弃到自然环境，只有9％被循环利用。如果不能提高塑料的回收利用率，预计到2050年累计将会有120亿吨的废塑料被填埋、焚烧或丢弃到自然环境，可能引发严重的海洋、大气和土壤污染。

面对日益严重的石化资源能源危机、环境污染、气候变暖等全球性挑战问题，一些国家正在陆续出台相应的限塑政策与法规，国家发展改革委、生态环境部2020年1月19日公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，到2020年底，我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，到2022年底，一次性塑料制品的消费量明显减少，替代产品得到推广。到2022年底，重点地区的邮政快递网点先行禁止使用不可降解的塑料包装袋、一次性塑料编织袋等，降低不可降解的塑料胶带使用量。在科技部国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项2019年度拟立项项目公示清单中，《合成塑料高效生物降解的关键技术》被列入拟支持项目。换句话说，生物降解高分子材料将迎来历史性发展机遇，然而，目前已较为成熟的生物降解高分子材料，如聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)等由于较同等性能的聚烯烃价位上面的较大劣势(上述生物降解高分子的价格是聚烯烃价格的2-4倍)使之取代聚烯烃的应用领域进展缓慢。无机粉体特别是碳酸钙的高填充被认为是最主要的降低生物降解高分子使用成本的手段之一。

人造岗石是由93wt％左右的不同细度的重钙粉末或砂子、7wt％左右的不饱和树脂和少量颜料等，经真空搅拌、高压震荡、固化定型、切割打磨等工序制备而成。具有色泽艳丽、颜色可控可调、环保、可多次翻新等特点，是一种国际流行的绿色环保装饰材料。但在人造岗石生产过程中，由于需要对固化后的人造石进行切割和水淋降温，产生大量包含碳酸钙废渣的废石浆，经沉淀絮凝后的浓缩液中固体废弃物含量约为20％，该部分称为人造石废渣。据行业介绍，全国现在建成投产的人造石生产线有200多条，每条人造石生产线平均每天产生碳酸钙废渣约25吨，不仅造成严重环境污染和水污染，也是资源的极大浪费，成为隐藏在光鲜亮丽的人造石背后的最大行业隐患，制约人造石行业的绿色可持续发展。由于废渣表面含有约7-15％不等的(随粒径大小而含量不同)不饱和热固性聚酯残余物，可以认为人造石废渣是碳酸钙表面经不饱和树脂改性的“改性碳酸钙”，因此，预期在聚酯领域有广泛的应用领域。但到目前为止，关于生物降解高分子/人造石废渣高性能低成本复合膜材的制备至今尚无报道。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种生物降解高分子/人造石废渣高性能低成本复合膜材。

本发明的另一个目的是提供一种上述复合膜材的制备方法。

本发明的技术方案如下：一种生物降解高分子/人造石废渣高性能低成本复合膜材，其特征在于：该复合膜材包括以下表1所示组分和重量份数：

表1：