CN107266719A - 一种高拉伸强度的易降解型高分子材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高拉伸强度的易降解型高分子材料，以重量计，包括以下原料：改性天然高分子材料40‑60份；辛二酸15‑20份；聚丙烯腈纤维6‑15份；脂肪酰二乙醇胺2‑5份；聚乙烯醇12‑17份；苹果渣3‑8份；钛酸酯偶联剂2‑8份；竹绒纤维2‑5份；羟乙基纤维素1‑2.5份；乙二醇2‑5份。本发明的有益效果是克服了普通的可降解材料的缺点，提高了高分子材料的拉伸强度、断裂伸长率，同时具有降解时间短等优点，其中改性天然高分子材料50㎏、辛二酸7㎏、聚丙烯腈纤维10㎏、脂肪酰二乙醇胺3㎏、聚乙烯醇15㎏、苹果渣5㎏、钛酸酯偶联剂5㎏、竹绒纤维4㎏、羟乙基纤维素2㎏、乙二醇3.5㎏时，其相应的各项性能显著地高于其他的生物高分子材料的性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高拉伸强度的易降解型高分子材料及其制备方法。
背景技术
高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂(助剂)所构成的材料。高分子材料按来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质，可分为天然纤维、天然树脂、天然橡胶、动物胶等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡胶和合成纤维三大合成材料，此外还包括胶黏剂、涂料以及各种功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所没有的或较为优越的性能——较小的密度、较高的力学、耐磨性、耐腐蚀性、电绝缘性等。
高分子材料在满足使用性能的基础上还需要具备环保可降解的功能，只有这样才能彻底解决污染问题。目前的高分子材料得到广泛应用，如塑料袋、包装袋，但其拉伸强度以及断裂伸长率均比较低，且在自然状态下的降解时间很长，因此存在较大的不便性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高拉伸强度的易降解型高分子材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高拉伸强度的易降解型高分子材料，以重量计，包括以下原料：
作为本发明的进一步方案是：以重量计，包括以下原料：
作为本发明的进一步方案是：以重量计，包括以下原料：
一种高拉伸强度的易降解型高分子材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)改性天然高分子材料40-60份、辛二酸15-20份、聚丙烯腈纤维、6-15份、脂肪酰二乙醇胺2-5份、聚乙烯醇12-17份、苹果渣3-8份、钛酸酯偶联剂2-8份、竹绒纤维2-5份、羟乙基纤维素1-2.5份、乙二醇2-5份，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为100rpm-120rpm，搅拌时间为40min-80min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120-135℃，第二工作温度为140-180℃，第三工作温度为150-175℃，第四工作温度为160-165℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
本发明的有益效果是克服了普通的可降解材料的缺点，提高了高分子材料的拉伸强度、断裂伸长率，同时具有降解时间短等优点，其中改性天然高分子材料50㎏、辛二酸7㎏、聚丙烯腈纤维10㎏、脂肪酰二乙醇胺3㎏、聚乙烯醇15㎏、苹果渣5㎏、钛酸酯偶联剂5㎏、竹绒纤维4㎏、羟乙基纤维素2㎏、乙二醇3.5㎏时，其相应的各项性能显著地高于其他的生物高分子材料的性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
(1)称取改性天然高分子材料40㎏、辛二酸15㎏、聚丙烯腈纤维6㎏、脂肪酰二乙醇胺2㎏、聚乙烯醇12㎏、苹果渣3㎏、钛酸酯偶联剂2㎏、竹绒纤维2㎏、羟乙基纤维素1㎏、乙二醇2㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌时间为40min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为95℃，第二工作温度为115℃，第三工作温度为130℃，第四工作温度为140℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
本发明中的改性天然高分子材料是淀粉、淀粉衍生物、蛋白质、纤维素、甲壳素、壳聚糖中的一种。
实施例2：
(1)称取改性天然高分子材料60㎏、辛二酸20㎏、聚丙烯腈纤维15㎏、脂肪酰二乙醇胺5㎏、聚乙烯醇17㎏、苹果渣8㎏、钛酸酯偶联剂8㎏、竹绒纤维5㎏、羟乙基纤维素2.5㎏、乙二醇5㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为120rpm，搅拌时间为80min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为135℃，第二工作温度为180℃，第三工作温度为175℃，第四工作温度为165℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
实施例3：
(1)称取改性天然高分子材料45㎏、辛二酸16㎏、聚丙烯腈纤维8㎏、脂肪酰二乙醇胺2.5㎏、聚乙烯醇14㎏、苹果渣4㎏、钛酸酯偶联剂3㎏、竹绒纤维3㎏、羟乙基纤维素1㎏、乙二醇3㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌时间为40min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
实施例4：
(1)称取改性天然高分子材料55㎏、辛二酸18㎏、聚丙烯腈纤维12㎏、脂肪酰二乙醇胺4㎏、聚乙烯醇16㎏、苹果渣7㎏、钛酸酯偶联剂6㎏、竹绒纤维4.5㎏、羟乙基纤维素2.5㎏、乙二醇4㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为120rpm，搅拌时间为80min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为135℃，第二工作温度为180℃，第三工作温度为175℃，第四工作温度为165℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
实施例5：
(1)称取改性天然高分子材料50㎏、辛二酸17㎏、聚丙烯腈纤维10㎏、脂肪酰二乙醇胺3㎏、聚乙烯醇15㎏、苹果渣5㎏、钛酸酯偶联剂5㎏、竹绒纤维4㎏、羟乙基纤维素2㎏、乙二醇3.5㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为110rpm，搅拌时间为60min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.3，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为130℃，第二工作温度为160℃，第三工作温度为155℃，第四工作温度为163℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
对比例1：
(1)称取改性天然高分子材料40㎏、辛二酸15㎏、聚丙烯腈纤维6㎏、脂肪酰二乙醇胺2㎏、聚乙烯醇12㎏、苹果渣3㎏、钛酸酯偶联剂2㎏、竹绒纤维2㎏、羟乙基纤维素1㎏、乙二醇2㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌时间为40min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为120℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
对比例2：
(1)称取改性天然高分子材料60㎏、辛二酸20㎏、聚丙烯腈纤维15㎏、脂肪酰二乙醇胺5㎏、聚乙烯醇17㎏、苹果渣8㎏、钛酸酯偶联剂8㎏、竹绒纤维5㎏、羟乙基纤维素2.5㎏、乙二醇5㎏，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为120rpm，搅拌时间为80min得到混合料；
(2)将混合料加入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为135℃，第二工作温度为180℃，第三工作温度为175℃，第四工作温度为165℃，挤压后得到高拉伸强度的易降解型高分子材料。
实施例1至5与对比例1-2制备得到的环保型易降解高分子材料后，其性能测试结果如下表所示：
| 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(％) | 自然降解天数(天) | |
| 实施例1 | 51.3 | 172 | 44 |
| 实施例2 | 55.4 | 185 | 42 |
| 实施例3 | 57.3 | 195 | 40 |
| 实施例4 | 59.3 | 203 | 39 |
| 实施例5 | 68.0 | 221 | 33 |
| 对比例1 | 31.2 | 131 | 52 |
| 对比例2 | 33.4 | 143 | 54 |
从三项数据的对比中可以看出，通过对环保降解型高分子材料的组成材料进行选择和配比，实施例5制备的环保降解型高分子材料的相关性能显著高于实施例1-4和对比例1-2。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种高拉伸强度的易降解型高分子材料，其特征在于，以重量计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的一种高拉伸强度的易降解型高分子材料，其特征在于，以重量计，包括以下原料：
3.根据权利要求1所述的一种高拉伸强度的易降解型高分子材料，其特征在于，以重量计，包括以下原料：
4.一种根据权利要求1所述的高拉伸强度的易降解型高分子材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)改性天然高分子材料40-60份、辛二酸15-20份、聚丙烯腈纤维、6-15份、脂肪酰二乙醇胺2-5份、聚乙烯醇12-17份、苹果渣3-8份、钛酸酯偶联剂2-8份、竹绒纤维2-5份、羟乙基纤维素1-2.5份、乙二醇2-5份，加入到搅拌机中进行搅拌，搅拌转速为100rpm-120rpm，搅拌时间为40min-80min得到混合料；
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2017
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