[发明专利]环保型热塑性高分子材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种热塑性高分子材料领域。

背景技术

现有食品药品包装材料(例如塑料饭盒、塑料食品袋、塑料药片板等)和一次性医疗器具(例如一次性输液器、一次性注射器等)均对PVC具有高度依赖，每天都会产生大量的废弃PVC，这些废弃PVC一般都会集中烧毁或者掩埋，但是PVC燃烧会产生大量的有害气体，给环境造成很大负担，而掩埋后PVC不容易降解，极容易污染土壤，也会给环境造成不小的负担；并且普通的PVC材料容易滋养细菌，使用其制作的食品药品包装材料和一次性医疗器具容易携带细菌，不当使用还容易将PVC材料中的有害成分以及携带的细菌渗透进入食品或药品中，进而进入人体，严重时还会出现感染。

虽然目前也存在可降解塑料等可降解材料，但是其可塑性普遍很差，缺少弹性，并且硬度不够，不够结实耐用，也没有良好的抗菌效果，使用其制作的食品药品包装材料和一次性医疗器具并不能达到理想的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好的抗冲击性能、拉伸性能、耐疲劳性、回弹性、可塑性、抗菌杀菌效果和抗氧抗老化效果并且可完全生物降解的环保型热塑性高分子材料及其制备方法，其制备方法操作简单，投入成本低，非常适合大规模化生产。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种环保型热塑性高分子材料，以重量份计，它含有下述组分：30～40份聚酰胺、25～35份聚乙烯醇、20～30份聚乳酸、5～9份木质纤维、4～8份动物角质化蛋白质粉、3～6份去离子粉、2～4份纤维状二氧化钛、2～3份抗氧剂、5～10份增塑剂和3～9份硅烷偶联剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明产品中的聚酰胺、聚乙烯醇和聚乳酸能够有效结合形成网链状的共聚物，而木质纤维、动物角质化蛋白质粉、去离子粉、纤维状二氧化钛、抗氧剂和增塑剂这些成分可作为填料通过硅烷偶联剂与共聚物产生交联反应而有机结合在一起，并分散于上述网链状共聚物的间隙中，不但可大大提高可生物降解材料(基料)的密度、硬度和弹性，使其具有良好的抗冲击性能、拉伸性能、耐疲劳性、回弹性和可塑性，而且具有良好的抗菌杀菌效果、抗氧抗老化效果，还可以大大提高可降解材料与酶的亲和性，完全生物降解消耗时间更短，降解过程中不会产生氯乙烯单体等有害气体，绿色环保，完全符合制作食品药品包装材料和一次性医疗器的要求，可有效减少对PVC的用量，大大减少这些材料在销毁时对环境的污染。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的一种优选实施方式，所述木质纤维和所述纤维状二氧化钛的直径均为0.1～1μm，长度均为1～30μm。

采用上述优选方案的有益效果是：

采用接近纳米级的木质纤维和纤维状二氧化钛作为填料，既可以有效发挥纳米级材料的部分特殊性能，更加有效得改善聚酰胺、聚乙烯醇和聚乳酸的机械性能以及生物降解能力，从而达到实际生产和应用的要求，又可以大大降低生产纳米级材料的难度，节约成本。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述动物角质化蛋白质粉和所述去离子粉的粒径均为0.1～1μm。

采用上述优选方案的有益效果是：

采用接近纳米级的动物角质化蛋白质粉和去离子粉作为填料，既可以有效发挥纳米级材料的部分特殊性能，更加有效得改善聚酰胺、聚乙烯醇和聚乳酸的机械性能、生物降解能力以及抗菌杀菌能力，从而达到实际生产和应用的要求，又可以大大降低生产纳米级材料的难度，节约成本。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述动物角质化蛋白质粉采用动物的角、蹄、羽毛或毛发加工而成。

采用上述优选方案的有益效果是：

不但生产加工更加简单，投入成本更低，而且能够有效实现废物利用，经济适用，更加绿色环保，并且动物角质化蛋白质粉更加容易完成生物降解。

作为本发明的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述抗氧剂由芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯按照4～8:5～10：1的重量比均匀混合而成。

采用上述优选方案的有益效果是：

采用此配比的混合抗氧剂作为填料加入基料中，能够有效得发挥主抗氧剂和辅助抗氧剂的协同作用，更加有效得消除自由基、促使氢过氧化物分解，从而更加有效得阻止自由基链式反应，进而避免有机化合物的结构和性质发生根本变化，大大提高最终产品的抗氧化性，使得产品不易老化，使用寿命更长，并且使用更加安全放心。

一种如上所述的环保型热塑性高分子材料的制备方法，它包括以下步骤：

A、基料混匀