一种可降解的环保塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料制备技术领域，具体涉及一种可降解的环保塑料及其制备方法。
背景技术
目前，塑料已成为人们生活中的必不可少的合成材料。随着塑料产量的不断增长，在给人们带来便利的同时也带来了严重的环境污染问题。由于塑料具有耐酸碱、抗氧化、难腐蚀、难降解的特性，将其埋地处理后百年都不会腐烂，燃烧时会产生大量的有毒气体。因此，在研究废旧塑料回收利用技术的同时，可降解塑料作为最可能解决塑料废弃物问题的途径而成为了国内外研究的热点。
现有的塑料的虽然具有优良的性能，但是在土壤中的降解率并不高，容易出环境造成污染，同时塑料在注塑过程中现有的注塑设备无法满足对多个模壳的循环注塑，同时注塑后需要设置独立的冷却水机构对模壳进行降温处理，降温成本大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解的环保塑料及其制备方法，解决以下技术问题：(1)该方法以聚己内酯、聚氯乙烯和聚乳酸为主要原料，通过添加具有抗紫外线作用的纳米二氧化硅和UV531抗紫外线剂、具有光稳定作用的环氧树脂，阻燃剂滑石粉、增塑剂、偶联剂钛酸酯、填充剂纳米碳酸钙，使制备得到的环保塑料具有优良的韧性、刚性、阻燃性能及抗菌性，该环保塑料不含有卤素离子，同时聚乳酸的可生物降解性使得本发明具备生物降解性能，并有很强的透气性，在土壤中微生物代谢作用下最终转变成CO2和H2O，经GB/T20197-2006测定，该环保塑料的25天降解率为99-99.2％；(2)该注塑设备可以循环对多个模壳内注塑熔融体，同时该注塑设备在满足多个模壳循环输送的同时所占的空间不大，易于摆放；(3)注塑设备通过吸水管的设置，将注塑筒周围的水分高效吸收，保证注塑筒的干燥以及熔融体的温度，同时将吸附的水分通过排水管上的排水孔排出，对模壳进行降温处理，配合冷却片对进行模壳内的熔融体进行有效降温，不需要设置独立的冷却水机构同时保证良好的降温效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可降解的环保塑料，由下述重量份原料制备得到：聚己内酯15-28份、聚氯乙烯25-35份、聚乳酸20-45份、纳米碳酸钙1-2份、纳米二氧化硅0.5-1.5份、UV531抗紫外线剂0.15-0.4份、滑石粉2-3.5份、环氧树脂2-8份、钛酸酯偶联剂3-5份、增塑剂2-8份；
其中，该可降解的环保塑料由下述步骤制备得到：
步骤一：称取纳米碳酸钙和钛酸酯偶联剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀；
步骤二：加入聚己内酯、聚氯乙烯、聚乳酸、纳米二氧化硅、UV531抗紫外线剂、滑石粉、环氧树脂、增塑剂，混合均匀；
步骤三：混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，得到熔融体，温度控制在180-200℃；
步骤四：将熔融体加至注塑设备的注塑斗内，熔融体通过注塑斗进入注塑筒内，第一电机驱动两个链轮旋转，两个链轮配合对应的两个链条带动两个链盘转动，两个链盘同轴带动两个驱动盘转动，驱动盘带动传动带传动，两个传动带配合若干三角板一与若干三角板二带动若干模壳在模具架上循环，当模壳下降至冷却箱内时，第一电机停止驱动，两个夹持气缸配合冷却片将模壳两侧夹持住，导向气缸配合连接套筒带动安装座水平移动，安装座带动注塑筒朝向模壳方向移动，注塑筒插入模壳上的注塑孔内，而后第二电机配合注塑杆将注塑筒内的熔融物输送至模壳内，完成模壳的注塑，注塑过程中吸水管将注塑筒周围的水分吸收，并通过集水管输送至排水管上，排水管上的排水孔将水分排出，对模壳周围进行降温，而后重复上述步骤对后续的模壳进行注塑，而后打开冷却后的模壳，取出可降解的环保塑料。
进一步的，由下述重量份原料制备得到：聚己内酯15份、聚氯乙烯25份、聚乳酸20份、纳米碳酸钙1份、纳米二氧化硅0.5份、UV531抗紫外线剂0.15份、滑石粉2份、环氧树脂2份、钛酸酯偶联剂3份、增塑剂2份。
进一步的，步骤二中高混机的搅拌速度为850-1500r/min，搅拌时间为3-8min。
进一步的，步骤四中注塑设备包括模具架，所述模具架上安装有两个跑道盘，所述模具架上转动安装有两个相对设置的驱动盘，所述模具架上还转动安装有两个链盘，两个驱动盘与两个链盘同轴连接，所述模具架上转动设置有两个同轴连接的链轮，两个链轮与两个链盘一一对应，所述链轮与链盘之间通过链条传动连接，所述模具架一侧安装有第一电机，所述第一电机用于驱动两个链轮旋转，所述跑道盘内圈转动安装有传动带，驱动盘与传动带为配合构件，其中一个传动带上安装有若干三角板一，另一个传动带上安装有若干三角板二，若干三角板一与若干三角板二一一对应，所述三角板一与三角板二之间安装有循环框，所述循环框上安装有模壳，所述模壳一侧开设有注塑孔；
所述模具架底部位置安装有冷却箱，所述冷却箱一侧安装有两个水平设置的导向杆，所述冷却箱一侧安装有两个导向气缸，两个导向气缸与两个导向杆安装于冷却箱同侧外壁，所述导向气缸用于驱动连接套筒水平移动，所述连接套筒上安装有滑动套设于导向杆上的杆套，两个连接套筒之间安装有安装座，所述安装座上安装有第二电机，所述第二电机用于驱动注塑杆旋转，所述注塑杆转动安装于注塑筒内，所述连接套筒与注塑筒固定连接，两个连接套筒对称安装于注塑筒两侧，两个导向杆呈中心对称分布于注塑筒外侧，两个导向气缸呈中心对称分布于注塑筒外侧，所述冷却箱上开设有用于注塑筒贯穿的通孔，所述注塑筒上安装有呈倾斜设置的连接管，所述连接管与注塑筒相连通，所述连接管顶部安装有注塑斗，所述连接管与注塑斗相连通，所述冷却箱同侧内壁安装有两个吸水管，所述吸水管内壁设置有吸水材料，两个吸水管安装冷却箱通孔开设位置两侧，所述吸水管上安装有若干集水管，若干集水管等间距安装于吸水管上，所述吸水管通过集水管连通排水管，所述排水管远离吸水管一侧开设有若干排水孔。
进一步的，两个跑道盘对称安装于模具架两侧，所述冷却箱两侧内壁对称安装有两个夹持气缸，所述夹持气缸用于驱动冷却片对模壳夹持。
进一步的，注塑设备的工作过程如下：
通过将熔融体加至注塑设备的注塑斗内，熔融体通过注塑斗进入注塑筒内，第一电机驱动两个链轮旋转，两个链轮配合对应的两个链条带动两个链盘转动，两个链盘同轴带动两个驱动盘转动，驱动盘带动传动带传动，两个传动带配合若干三角板一与若干三角板二带动若干模壳在模具架上循环，当模壳下降至冷却箱内时，第一电机停止驱动，导向气缸配合连接套筒带动安装座水平移动，安装座带动注塑筒朝向模壳方向移动，注塑筒插入模壳上的注塑孔内，而后第二电机配合注塑杆将注塑筒内的熔融物输送至模壳内，完成模壳的注塑，通过以上结构，使得该注塑设备可以循环对多个模壳内注塑熔融体，同时该注塑设备在满足多个模壳循环输送的同时所占的空间不大，易于摆放，通过两个夹持气缸配合冷却片将模壳两侧夹持住，注塑过程中吸水管将注塑筒周围的水分吸收，并通过集水管输送至排水管上，排水管上的排水孔将水分排出，对模壳周围进行降温，而后重复上述步骤对后续的模壳进行注塑，而后打开冷却后的模壳，取出可降解的环保塑料，该注塑设备通过吸水管的设置，将注塑筒周围的水分高效吸收，保证注塑筒的干燥以及熔融体的温度，同时将吸附的水分通过排水管上的排水孔排出，对模壳进行降温处理，配合冷却片对进行模壳内的熔融体进行有效降温，不需要设置独立的冷却水机构同时保证良好的降温效果。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种可降解的环保塑料及其制备方法，该方法以聚己内酯、聚氯乙烯和聚乳酸为主要原料，通过添加具有抗紫外线作用的纳米二氧化硅和UV531抗紫外线剂、具有光稳定作用的环氧树脂，阻燃剂滑石粉、增塑剂、偶联剂钛酸酯、填充剂纳米碳酸钙，使制备得到的环保塑料具有优良的韧性、刚性、阻燃性能及抗菌性，该环保塑料不含有卤素离子，同时聚乳酸的可生物降解性使得本发明具备生物降解性能，并有很强的透气性，在土壤中微生物代谢作用下最终转变成CO2和H2O，经GB/T 20197-2006测定，该环保塑料的25天降解率为99-99.2％；
(2)通过将熔融体加至注塑设备的注塑斗内，熔融体通过注塑斗进入注塑筒内，第一电机驱动两个链轮旋转，两个链轮配合对应的两个链条带动两个链盘转动，两个链盘同轴带动两个驱动盘转动，驱动盘带动传动带传动，两个传动带配合若干三角板一与若干三角板二带动若干模壳在模具架上循环，当模壳下降至冷却箱内时，第一电机停止驱动，导向气缸配合连接套筒带动安装座水平移动，安装座带动注塑筒朝向模壳方向移动，注塑筒插入模壳上的注塑孔内，而后第二电机配合注塑杆将注塑筒内的熔融物输送至模壳内，完成模壳的注塑，通过以上结构，使得该注塑设备可以循环对多个模壳内注塑熔融体，同时该注塑设备在满足多个模壳循环输送的同时所占的空间不大，易于摆放；
(3)通过两个夹持气缸配合冷却片将模壳两侧夹持住，注塑过程中吸水管将注塑筒周围的水分吸收，并通过集水管输送至排水管上，排水管上的排水孔将水分排出，对模壳周围进行降温，而后重复上述步骤对后续的模壳进行注塑，而后打开冷却后的模壳，取出可降解的环保塑料，该注塑设备通过吸水管的设置，将注塑筒周围的水分高效吸收，保证注塑筒的干燥以及熔融体的温度，同时将吸附的水分通过排水管上的排水孔排出，对模壳进行降温处理，配合冷却片对进行模壳内的熔融体进行有效降温，不需要设置独立的冷却水机构同时保证良好的降温效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的注塑设备的结构示意图；
图2是本发明注塑筒的安装视图；
图3是本发明冷却箱的内部结构图；
图4是本发明跑道盘的安装平面图；
图5是本发明模壳的安装示意图；
图6是本发明注塑筒的内部结构图。
图中：1、模具架；2、跑道盘；3、驱动盘；4、链盘；5、第一电机；6、链轮；7、传动带；8、三角板一；9、三角板二；10、循环框；11、模壳；12、冷却箱；13、导向杆；14、导向气缸；15、注塑筒；16、连接套筒；17、安装座；18、第二电机；19、注塑杆；20、连接管；21、注塑斗；22、夹持气缸；23、冷却片；24、吸水管；25、集水管；26、排水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示
实施例1
一种可降解的环保塑料，由下述重量份原料制备得到：聚己内酯15份、聚氯乙烯25份、聚乳酸20份、纳米碳酸钙1份、纳米二氧化硅0.5份、UV531抗紫外线剂0.15份、滑石粉2份、环氧树脂2份、钛酸酯偶联剂3份、增塑剂2份；
其中，该可降解的环保塑料由下述步骤制备得到：
步骤一：称取纳米碳酸钙和钛酸酯偶联剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀；
步骤二：加入聚己内酯、聚氯乙烯、聚乳酸、纳米二氧化硅、UV531抗紫外线剂、滑石粉、环氧树脂、增塑剂，混合均匀；
步骤三：混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，得到熔融体，温度控制在180℃；
步骤四：将熔融体加至注塑设备的注塑斗21内，熔融体通过注塑斗21进入注塑筒15内，第一电机5驱动两个链轮6旋转，两个链轮6配合对应的两个链条带动两个链盘4转动，两个链盘4同轴带动两个驱动盘3转动，驱动盘3带动传动带7传动，两个传动带7配合若干三角板一8与若干三角板二9带动若干模壳11在模具架1上循环，当模壳11下降至冷却箱12内时，第一电机5停止驱动，两个夹持气缸22配合冷却片23将模壳11两侧夹持住，导向气缸14配合连接套筒16带动安装座17水平移动，安装座17带动注塑筒15朝向模壳11方向移动，注塑筒15插入模壳11上的注塑孔内，而后第二电机18配合注塑杆19将注塑筒15内的熔融物输送至模壳11内，完成模壳11的注塑，注塑过程中吸水管24将注塑筒15周围的水分吸收，并通过集水管25输送至排水管26上，排水管26上的排水孔将水分排出，对模壳11周围进行降温，而后重复上述步骤对后续的模壳11进行注塑，而后打开冷却后的模壳11，取出可降解的环保塑料。
具体的，步骤二中高混机的搅拌速度为850r/min，搅拌时间为3min。
实施例1的可降解的环保塑料的25天降解率为99％。
实施例2
一种可降解的环保塑料，由下述重量份原料制备得到：聚己内酯28份、聚氯乙烯35份、聚乳酸45份、纳米碳酸钙2份、纳米二氧化硅1.5份、UV531抗紫外线剂0.4份、滑石粉3.5份、环氧树脂8份、钛酸酯偶联剂5份、增塑剂8份；
其中，该可降解的环保塑料由下述步骤制备得到：
步骤一：称取纳米碳酸钙和钛酸酯偶联剂放入高速混炼机高速转动，混合均匀；
步骤二：加入聚己内酯、聚氯乙烯、聚乳酸、纳米二氧化硅、UV531抗紫外线剂、滑石粉、环氧树脂、增塑剂，混合均匀；
步骤三：混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，得到熔融体，温度控制在200℃；
步骤四与实施例1相同。
具体的，步骤二中高混机的搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为8min。
实施例2的可降解的环保塑料的25天降解率为99.2％。
注塑设备包括模具架1，模具架1上安装有两个跑道盘2，模具架1上转动安装有两个相对设置的驱动盘3，模具架1上还转动安装有两个链盘4，两个驱动盘3与两个链盘4同轴连接，模具架1上转动设置有两个同轴连接的链轮6，两个链轮6与两个链盘4一一对应，链轮6与链盘4之间通过链条传动连接，模具架1一侧安装有第一电机5，第一电机5用于驱动两个链轮6旋转，跑道盘2内圈转动安装有传动带7，驱动盘3与传动带7为配合构件，其中一个传动带7上安装有若干三角板一8，另一个传动带7上安装有若干三角板二9，若干三角板一8与若干三角板二9一一对应，三角板一8与三角板二9之间安装有循环框10，循环框10上安装有模壳11，模壳11一侧开设有注塑孔；
模具架1底部位置安装有冷却箱12，冷却箱12一侧安装有两个水平设置的导向杆13，冷却箱12一侧安装有两个导向气缸14，两个导向气缸14与两个导向杆13安装于冷却箱12同侧外壁，导向气缸14用于驱动连接套筒16水平移动，连接套筒16上安装有滑动套设于导向杆13上的杆套，两个连接套筒16之间安装有安装座17，安装座17上安装有第二电机18，第二电机18用于驱动注塑杆19旋转，注塑杆19转动安装于注塑筒15内，连接套筒16与注塑筒15固定连接，两个连接套筒16对称安装于注塑筒15两侧，两个导向杆13呈中心对称分布于注塑筒15外侧，两个导向气缸14呈中心对称分布于注塑筒15外侧，冷却箱12上开设有用于注塑筒15贯穿的通孔，注塑筒15上安装有呈倾斜设置的连接管20，连接管20与注塑筒15相连通，连接管20顶部安装有注塑斗21，连接管20与注塑斗21相连通，冷却箱12同侧内壁安装有两个吸水管24，吸水管24内壁设置有吸水材料，两个吸水管24安装冷却箱12通孔开设位置两侧，吸水管24上安装有若干集水管25，若干集水管25等间距安装于吸水管24上，吸水管24通过集水管25连通排水管26，排水管26远离吸水管24一侧开设有若干排水孔。
具体的，两个跑道盘2对称安装于模具架1两侧，冷却箱12两侧内壁对称安装有两个夹持气缸22，夹持气缸22用于驱动冷却片23对模壳11夹持。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
