[发明专利]一种快速降解环保塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种快速降解环保塑料，其特征在于，包括如下重量份原料：35-50份复合聚羟基脂肪酸酯材料，5-15份纳米填料，3-5份增塑剂，3-5份相容剂，3-8份异丙基三异十八酰钛酸酯；

该快速降解环保塑料由如下方法制成：

第一步、将复合聚羟基脂肪酸酯材料、纳米填料和异丙基三异十八酰钛酸酯依次加入混合机中，在150-180℃下匀速搅拌30min，之后加入相容剂，降温至140-150℃，搅拌3min，之后加入增塑剂，升温至150-160℃，搅拌5min，制得混合料；

第二步、将制得的混合料加入双螺杆挤出机中，控制第一段温度为150-170℃，第二段温度为170-190℃，第三段温度为200-220℃，模头温度为210-230℃，挤出、造粒，制得快速降解环保塑料。

2.根据权利要求1所述的一种快速降解环保塑料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯中的一种或两种按任意比例混合，所述相容剂为植物油、矿物油和铝酸酯偶联剂中的一种或几种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种快速降解环保塑料，其特征在于，所述复合聚羟基脂肪酸酯材料由如下方法制成：

步骤S1、将聚羟基脂肪酸酯和马来酸酐按照1∶2的重量比加入反应器中，升温至60-80℃，在此温度下以200r/min的转速匀速搅拌4h，制得处理后的聚羟基脂肪酸酯，备用；

步骤S2、将小麦淀粉加入装有去离子水的烧杯中，70-85℃水浴加热并磁力搅拌30min，之后继续磁力搅拌30min，升温至90-100℃，加入聚乙烯醇，磁力搅拌35min，滴加质量分数10％稀盐酸调节pH，直至pH为4.5-5.0，制得混合液，加入纳米二氧化硅，匀速搅拌20min，加入步骤S1制得的处理后的聚羟基脂肪酸酯，超声分散30min，制得初料，控制小麦淀粉、去离子水、聚乙烯醇、纳米二氧化硅和处理后的聚羟基脂肪酸酯的重量比为1∶10∶0.5-1∶0.05∶1；

步骤S3、将膨润土置于质量分数10％的氯化钾溶液中，50-60℃水浴加热，匀速搅拌30min，过滤，用去离子水洗涤3次后烘干，制得钾基膨润土，之后将钾基膨润土加入质量分数20％的硫酸中，匀速搅拌1h后过滤，将沉淀转移至质量分数10％的盐酸三甲胺溶液中，45℃水浴加热下搅拌2h，升温至80℃，磁力搅拌4h，制得改性膨润土，控制膨润土与10％的氯化钾溶液的重量比为1∶5，控制钾基膨润土、20％的硫酸、10％的盐酸三甲胺溶液的重量比为1∶3∶6；

步骤S4、将制得的初料和改性膨润土加入搅拌机中，以400r/min的转速搅拌5min，之后加入螺杆挤出机中，加入甘油，挤出、造粒，制得复合聚羟基脂肪酸酯材料，控制初料、改性膨润土和甘油的重量比为5∶1∶0.1。

4.根据权利要求1所述的一种快速降解环保塑料，其特征在于，所述纳米填料由如下方法制成：

步骤S11、将十二烷基磺酸钠加入装有苯乙烯的三口烧瓶中，静置30min，之后匀速搅拌直至十二烷基磺酸钠完全溶解，将质量分数10％的过硫酸钠水溶液滴入三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后匀速搅拌20min，升温至50-70℃，在此温度下反应至不出现回流，静置2h，以10000r/min的转速离心3min，制得聚苯乙烯微球模板，控制十二烷基磺酸钠、苯乙烯、10％的过硫酸钾水溶液的用量比为2g∶50mL∶10mL；

步骤S12、将纳米碳酸钙加入去离子水中，在3000-3500r/min的转速匀速搅拌直至形成浆液，备用；将脂肪醇醚磷酸酯加入去离子水中，70-90℃水浴加热，磁力搅拌30min，制得脂肪醇醚磷酸酯水溶液，之后将脂肪醇醚磷酸酯水溶液加入浆液中，继续搅拌30min，之后加入聚苯乙烯微球模板继续搅拌30min，过滤，之后在100℃下干燥10h，制得纳米填料，控制纳米碳酸钙、脂肪醇醚磷酸酯和聚苯乙烯微球模板的重量比为1∶1∶1。

5.根据权利要求1所述的一种快速降解环保塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将复合聚羟基脂肪酸酯材料、纳米填料和异丙基三异十八酰钛酸酯依次加入混合机中，在150-180℃下匀速搅拌30min，之后加入相容剂，降温至140-150℃，搅拌3min，之后加入增塑剂，升温至150-160℃，搅拌5min，制得混合料；

第二步、将制得的混合料加入双螺杆挤出机中，控制第一段温度为150-170℃，第二段温度为170-190℃，第三段温度为200-220℃，模头温度为210-230℃，挤出、造粒，制得快速降解环保塑料。