本發(fā)明屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
高分子材料也稱(chēng)為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構(gòu)成的材料。按照材料應(yīng)用功能分類(lèi)，高分子材料分為通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料三大類(lèi)。
發(fā)泡餐具，即一次性發(fā)泡塑料餐具，是指以聚苯乙烯樹(shù)脂為原料，在擠出機(jī)中經(jīng)過(guò)高溫加熱熔融后加入發(fā)泡劑進(jìn)行擠出拉片，將片材收卷后在通風(fēng)潮濕的環(huán)境中放置養(yǎng)生后再進(jìn)行二次加熱吸塑成型，制成的各種餐飲具如快餐盒、湯碗、方便面碗、生鮮托盤(pán)等。
一次性發(fā)泡塑料餐具雖然給人們的生活帶來(lái)方便，但是它卻給環(huán)境造成了白色污染，這種發(fā)泡餐具在土壤中藥經(jīng)過(guò)幾十年甚至上百年才能夠降解，如將其燃燒處理又產(chǎn)生有害氣體，給人們的生存環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的損害。發(fā)泡餐具在60度的溫度下會(huì)產(chǎn)生毒素，嚴(yán)重的損害了人們的身體健康。近幾年來(lái)出現(xiàn)的一些淀粉基降解材料雖然解決了發(fā)泡塑料造成的白色污染問(wèn)題，但是這些降解材料由于機(jī)械強(qiáng)度差、可塑性差、因而不能廣泛的應(yīng)用。
因此，制備出一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料及制備方法。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，所述的機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料包括如下重量份數(shù)的原料：聚乙烯樹(shù)脂體10-24份、改性小麥淀粉17-23份、玉米秸稈纖維1-9份、環(huán)氧大豆油4-5份、稻谷殼粉1-3份、竹粉3-8份、無(wú)機(jī)填料3-9份、殺菌劑1.3-3.2份、偶聯(lián)劑1-3份；
其中，所述改性小麥淀粉的改性方法具體如下：
（1）向所述小麥淀粉中加入0.3mol/l、ph值為5-6的醋酸鈉緩沖液并進(jìn)行攪拌，調(diào)成淀粉懸浮液；
（2）向淀粉懸浮液中加入α-淀粉酶液并攪拌，進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)溫度為50-55℃，時(shí)間為5-6h，所述α-淀粉酶占淀粉懸浮液重量的百分比為1-1.5％；
（3）將酶解后的淀粉懸浮液離心，去除上清液，獲得沉淀底物；
（4）所述沉淀底物用蒸餾水洗滌后離心，再真空抽濾2次；
（5）將抽濾后的產(chǎn)物烘干至恒重；
（6）將烘干后的產(chǎn)物用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，制得所述改性小麥淀粉。
優(yōu)選地，所述步驟（5）中將產(chǎn)物置于45-55℃溫度條件下烘干。
優(yōu)選地，所述步驟（6）中粉碎后的產(chǎn)物過(guò)200目篩。
優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、聚合異氰酸酯中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)填料包括二氧化硅、氧化鋅、硅藻土、二氧化鈣、沸石粉、英石粉、膨脹珍珠巖中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述殺菌劑為二氯異氰脲酸鈉。
優(yōu)選地，所述機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料的制備方法具體如下：
（1）按配比稱(chēng)量聚乙烯樹(shù)脂體、改性小麥淀粉、玉米秸稈纖維、環(huán)氧大豆油、稻谷殼粉、竹粉、無(wú)機(jī)填料、殺菌劑、偶聯(lián)劑，投入攪拌機(jī)中混合均勻；
（2）將（1）中所得到的混合物放在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混、造粒，得到粒料；
（3）將（2）中所得到的粒料依次經(jīng)過(guò)注塑機(jī)、片材擠壓成型機(jī)、吹塑機(jī)，在置于不同形狀模具中成型，即可。
優(yōu)選地，所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1、本發(fā)明提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，該環(huán)保材料配方在傳統(tǒng)的一次性發(fā)泡塑料配方基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整，減少了聚乙烯樹(shù)脂體的用量，增加了改性小麥淀粉、玉米秸稈纖維、環(huán)氧大豆油、稻谷殼粉、竹粉、無(wú)機(jī)填料、殺菌劑、偶聯(lián)劑成分。該環(huán)保材料無(wú)毒無(wú)害，無(wú)污染，90天生物降解率＞92％，成本低且具有實(shí)用和推廣價(jià)值。
2、本發(fā)明提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，該環(huán)保材料配方中的小麥淀粉進(jìn)行了改性，主要對(duì)淀粉進(jìn)行酶解，增強(qiáng)其降解性能，進(jìn)而提高環(huán)保材料的降解速度。此外，配方中還加入環(huán)氧大豆油和偶聯(lián)劑提高環(huán)保材料加工流動(dòng)性，從而改善環(huán)保材料的性能。
3、本發(fā)明提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，該環(huán)保材料配方中的玉米秸稈纖維、竹粉、無(wú)機(jī)填料替代了傳統(tǒng)一次性發(fā)泡塑料一部分成分，由于上述各成分自身具有較好的強(qiáng)度、韌性等性能，使得制備得到的環(huán)保材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和抗沖擊性能，顯著提高其機(jī)械強(qiáng)度。
4、本發(fā)明提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，該環(huán)保材料配方中殺菌劑二氯異氰脲酸鈉是氧化性殺菌劑中殺菌最為廣譜、高效、安全的消毒劑，可強(qiáng)力殺滅細(xì)菌芽孢、細(xì)菌繁殖體、真菌等各種致病性微生物。將其用于本發(fā)明環(huán)保材料的制備提高了環(huán)保材料的安全可靠性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，所述的機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料包括如下重量份數(shù)的原料：聚乙烯樹(shù)脂體24份、改性小麥淀粉17份、玉米秸稈纖維9份、環(huán)氧大豆油4份、稻谷殼粉3份、竹粉3份、無(wú)機(jī)填料9份、殺菌劑1.3份、偶聯(lián)劑3份；
其中，所述改性小麥淀粉的改性方法具體如下：
（1）向所述小麥淀粉中加入0.3mol/l、ph值為6的醋酸鈉緩沖液并進(jìn)行攪拌，調(diào)成淀粉懸浮液；
（2）向淀粉懸浮液中加入α-淀粉酶液并攪拌，進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)溫度為55℃，時(shí)間為5h，所述α-淀粉酶占淀粉懸浮液重量的百分比為1.5％；
（3）將酶解后的淀粉懸浮液離心，去除上清液，獲得沉淀底物；
（4）所述沉淀底物用蒸餾水洗滌后離心，再真空抽濾2次；
（5）將抽濾后的產(chǎn)物烘干至恒重；
（6）將烘干后的產(chǎn)物用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，制得所述改性小麥淀粉。
其中，所述步驟（5）中將產(chǎn)物置于55℃溫度條件下烘干。
其中，所述步驟（6）中粉碎后的產(chǎn)物過(guò)200目篩。
其中，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
其中，所述無(wú)機(jī)填料包括二氧化硅。
其中，所述殺菌劑為二氯異氰脲酸鈉。
其中，所述機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料的制備方法具體如下：
（1）按配比稱(chēng)量聚乙烯樹(shù)脂體、改性小麥淀粉、玉米秸稈纖維、環(huán)氧大豆油、稻谷殼粉、竹粉、無(wú)機(jī)填料、殺菌劑、偶聯(lián)劑，投入攪拌機(jī)中混合均勻；
（2）將（1）中所得到的混合物放在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混、造粒，得到粒料；
（3）將（2）中所得到的粒料依次經(jīng)過(guò)注塑機(jī)、片材擠壓成型機(jī)、吹塑機(jī)，在置于不同形狀模具中成型，即可。
其中，所述的螺桿擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)或多螺桿擠出機(jī)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，所述的機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料包括如下重量份數(shù)的原料：聚乙烯樹(shù)脂體10份、改性小麥淀粉23份、玉米秸稈纖維1份、環(huán)氧大豆油5份、稻谷殼粉1份、竹粉8份、無(wú)機(jī)填料3份、殺菌劑3.2份、偶聯(lián)劑1份；
其中，所述改性小麥淀粉的改性方法具體如下：
（1）向所述小麥淀粉中加入0.3mol/l、ph值為5的醋酸鈉緩沖液并進(jìn)行攪拌，調(diào)成淀粉懸浮液；
（2）向淀粉懸浮液中加入α-淀粉酶液并攪拌，進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)溫度為55℃，時(shí)間為5h，所述α-淀粉酶占淀粉懸浮液重量的百分比為1.5％；
（3）將酶解后的淀粉懸浮液離心，去除上清液，獲得沉淀底物；
（4）所述沉淀底物用蒸餾水洗滌后離心，再真空抽濾2次；
（5）將抽濾后的產(chǎn)物烘干至恒重；
（6）將烘干后的產(chǎn)物用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，制得所述改性小麥淀粉。
其中，所述步驟（5）中將產(chǎn)物置于45℃溫度條件下烘干。
其中，所述步驟（6）中粉碎后的產(chǎn)物過(guò)200目篩。
其中，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
其中，所述無(wú)機(jī)填料包括氧化鋅、硅藻土、二氧化鈣、沸石粉。
其中，所述殺菌劑為二氯異氰脲酸鈉。
其中，所述機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料的制備方法具體如下：
（1）按配比稱(chēng)量聚乙烯樹(shù)脂體、改性小麥淀粉、玉米秸稈纖維、環(huán)氧大豆油、稻谷殼粉、竹粉、無(wú)機(jī)填料、殺菌劑、偶聯(lián)劑，投入攪拌機(jī)中混合均勻；
（2）將（1）中所得到的混合物放在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混、造粒，得到粒料；
（3）將（2）中所得到的粒料依次經(jīng)過(guò)注塑機(jī)、片材擠壓成型機(jī)、吹塑機(jī)，在置于不同形狀模具中成型，即可。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供的一種機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料，所述的機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料包括如下重量份數(shù)的原料：聚乙烯樹(shù)脂體13份、改性小麥淀粉19份、玉米秸稈纖維4份、環(huán)氧大豆油4份、稻谷殼粉2份、竹粉5份、無(wú)機(jī)填料7份、殺菌劑1.8份、偶聯(lián)劑2份；
其中，所述改性小麥淀粉的改性方法具體如下：
（1）向所述小麥淀粉中加入0.3mol/l、ph值為5的醋酸鈉緩沖液并進(jìn)行攪拌，調(diào)成淀粉懸浮液；
（2）向淀粉懸浮液中加入α-淀粉酶液并攪拌，進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)溫度為52℃，時(shí)間為6h，所述α-淀粉酶占淀粉懸浮液重量的百分比為1.2％；
（3）將酶解后的淀粉懸浮液離心，去除上清液，獲得沉淀底物；
（4）所述沉淀底物用蒸餾水洗滌后離心，再真空抽濾2次；
（5）將抽濾后的產(chǎn)物烘干至恒重；
（6）將烘干后的產(chǎn)物用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，制得所述改性小麥淀粉。
其中，所述步驟（5）中將產(chǎn)物置于47℃溫度條件下烘干。
其中，所述步驟（6）中粉碎后的產(chǎn)物過(guò)200目篩。
其中，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑。
其中，所述無(wú)機(jī)填料包括二氧化鈣、沸石粉、英石粉、膨脹珍珠巖。
其中，所述殺菌劑為二氯異氰脲酸鈉。
其中，所述機(jī)械強(qiáng)度高可降解的新型環(huán)保材料的制備方法具體如下：
（1）按配比稱(chēng)量聚乙烯樹(shù)脂體、改性小麥淀粉、玉米秸稈纖維、環(huán)氧大豆油、稻谷殼粉、竹粉、無(wú)機(jī)填料、殺菌劑、偶聯(lián)劑，投入攪拌機(jī)中混合均勻；
（2）將（1）中所得到的混合物放在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混、造粒，得到粒料；
（3）將（2）中所得到的粒料依次經(jīng)過(guò)注塑機(jī)、片材擠壓成型機(jī)、吹塑機(jī)，在置于不同形狀模具中成型，即可。
以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。