1.本发明涉及塑料技术领域，具体为一种降解塑料专用生物质色母料。


背景技术：

2.塑料是一种生活中常用的一种材料，其因造价低廉被广泛使用与日常生活中，但是由于塑料本身特性使得塑料在不被使用后当作垃圾丢弃，很长时间内无法被自然降解回归至自然内，因此对自然造成较为严重的危害。
3.而且随着人们生活水平的日益提高，生活质量大大改善，健康已成为了当前人们关系的话题，追求绿色产品和绿色消费已成为一种重要的需求。
4.现有的降解塑料在加工时采用的色母粒依旧采用的传统的色母粒，生物降解性能较差，将其添加到降解塑料中使用后，会影响降解塑料的降解性能。
5.基于此，我们提出了一种降解塑料专用生物质色母料，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种降解塑料专用生物质色母料。
7.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂22-26份、环糊精20-25份、阻燃剂1-3份、修饰聚乳酸35-40份、增塑剂1-3份、紫外线吸收剂1-2份、防老剂1.2-1.6份、无机填料5-7份、硬脂酸钠0.2-0.5份。
9.作为进一步的技术方案：所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
10.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
11.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
12.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
13.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
14.作为进一步的技术方案，所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
15.作为进一步的技术方案，所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
16.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
17.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
18.作为进一步的技术方案：所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
19.作为进一步的技术方案：所述阻燃剂为氢氧化镁。
20.作为进一步的技术方案，所述增塑剂为环氧大豆油。
21.作为进一步的技术方案，所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
22.作为进一步的技术方案，所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
23.无机填料为硅藻土。
24.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
25.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
26.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
27.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
28.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
29.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
30.植物染色剂又称植物染料，是指利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为织物的染料。植物染色剂无毒无害，不会对人体健康造成伤害，同时，本发明中选用的植物染色成分还具有防虫、抗菌的作用，这是化学染料所不具备的。
31.环糊精(cyclodextrin，简称cd)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6～12个d-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为alpha-、beta-和gama-环糊精。根据x-线晶体衍射、红外光谱和核磁共振波谱分析的结果，确定构成环糊精分子的每个d(+)-吡喃葡萄糖都是椅式构象。各葡萄糖单元均以1,4-糖苷键结合成环。由于连接葡萄糖单元的糖苷键不能自由旋转，环糊精不是圆筒状分子而是略呈锥形的圆环。本发明通过利用环糊精独特的分子结构，将其引入到生物质色母粒制备中，能够有效的改善色母粒对于植物染色剂的吸附性能，增强对植物染色剂的承载量，从而提高其上色效果。
32.本发明通过对聚乳酸进行修饰处理，得到的修饰聚乳酸配合其他组分，制备的色母粒，将其引入到降解塑料中，能够大幅度的改善降解塑料的综合性能，尤其是拉伸强度和阻燃性能得到明显的提高，同时，还并不影响降解塑料的降解性能。
33.与现有技术相比，本发明提供了一种降解塑料专用生物质色母料，具备以下有益效果：
34.本发明通过对聚乳酸进行修饰处理，得到的修饰聚乳酸配合其他组分，制备的色母粒，将其引入到降解塑料中，能够大幅度的改善降解塑料的综合性能，尤其是拉伸强度和阻燃性能得到明显的提高，同时，还并不影响降解塑料的降解性能。
附图说明
35.图1为对比改性淀粉添加重量份对拉伸强度的影响图。
具体实施方式
36.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。
37.实施例1
38.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂22份、环糊精20份、阻燃剂1份、修饰聚乳酸35份、增塑剂1份、紫外线吸收剂1份、防老剂1.2份、无机填料5份、硬脂酸钠0.2份。
39.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
40.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
41.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
42.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
43.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
44.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
45.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
46.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
47.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
48.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
49.所述阻燃剂为氢氧化镁。
50.所述增塑剂为环氧大豆油。
51.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
52.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
53.无机填料为硅藻土。
54.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
55.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
56.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
57.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
58.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
59.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
60.实施例2
61.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂23份、环糊精24份、阻燃剂2份、修饰聚乳酸37份、增塑剂1.8份、紫外线吸收剂1.6份、防老剂1.4
份、无机填料6.8份、硬脂酸钠0.35份。
62.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
63.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
64.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
65.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
66.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
67.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
68.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
69.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
70.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
71.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
72.所述阻燃剂为氢氧化镁。
73.所述增塑剂为环氧大豆油。
74.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
75.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
76.无机填料为硅藻土。
77.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
78.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
79.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
80.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
81.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
82.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
83.实施例3
84.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂23.5份、环糊精22.5份、阻燃剂2.1份、修饰聚乳酸38份、增塑剂1.3份、紫外线吸收剂1.4份、防老剂1.3份、无机填料6.5份、硬脂酸钠0.2份。
85.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
86.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
87.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
88.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到
乳液；
89.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
90.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
91.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
92.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
93.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
94.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
95.所述阻燃剂为氢氧化镁。
96.所述增塑剂为环氧大豆油。
97.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
98.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
99.无机填料为硅藻土。
100.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
101.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
102.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
103.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
104.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
105.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
106.实施例4
107.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂24份、环糊精22份、阻燃剂2.2份、修饰聚乳酸37份、增塑剂2.5份、紫外线吸收剂1.8份、防老剂1.4份、无机填料5.5份、硬脂酸钠0.3份。
108.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
109.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
110.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
111.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
112.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
113.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
114.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
115.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
116.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
117.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
118.所述阻燃剂为氢氧化镁。
119.所述增塑剂为环氧大豆油。
120.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
121.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
122.无机填料为硅藻土。
123.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
124.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
125.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
126.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
127.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
128.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
129.实施例5
130.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂25份、环糊精24份、阻燃剂2份、修饰聚乳酸38份、增塑剂2份、紫外线吸收剂1.5份、防老剂1.5份、无机填料6份、硬脂酸钠0.4份。
131.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
132.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
133.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
134.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
135.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
136.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
137.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
138.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
139.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
140.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
141.所述阻燃剂为氢氧化镁。
142.所述增塑剂为环氧大豆油。
143.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
144.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
145.无机填料为硅藻土。
146.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
147.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
148.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
149.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
150.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
151.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
152.实施例6
153.一种降解塑料专用生物质色母料，按重量份计由以下组分制成：植物染色剂26份、环糊精25份、阻燃剂3份、修饰聚乳酸40份、增塑剂3份、紫外线吸收剂2份、防老剂1.6份、无机填料7份、硬脂酸钠0.5份。
154.所述修饰聚乳酸树脂制备方法为：
155.(1)将聚乳酸添加到二甲苯中，调节温度值70℃，保温搅拌30min，得到均相溶液；
156.(2)向步骤(1)中得到的均相溶液中添加聚天门冬氨酸溶液，调节温度值50℃，保温搅拌40min，得到中间溶液；
157.(3)向步骤(2)中得到的中间溶液中添加甘油，以3000r/min转速搅拌40min，得到乳液；
158.(4)将步骤(3)得到的乳液进行冷冻相分离，待聚乳酸固化成微球后，进行洗涤，分离，得到改性聚乳酸。
159.所述聚乳酸、二甲苯混合质量比为1:12。
160.所述均相溶液、聚天门冬氨酸溶液混合质量比为5:1；
161.所述聚天门冬氨酸溶液质量分数为10％；
162.所述中间溶液、甘油混合质量比为5:2。
163.所述植物染色剂为槐花提取物、苏木提取物、紫草提取物、冬青叶提取物、红花提取物、橡实提取物、乌桕叶提取物、石榴皮提取物、荷叶提取物、枫叶提取物、芦荟提取物、栗壳提取物中的一种或多种。
164.所述阻燃剂为氢氧化镁。
165.所述增塑剂为环氧大豆油。
166.所述紫外线吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯。
167.所述防老剂为：n-苯基-α-苯胺；
168.无机填料为硅藻土。
169.一种降解塑料专用生物质色母料的制备方法，包括以下步骤：
170.(1)按重量份称取：植物染色剂、环糊精、阻燃剂、修饰聚乳酸、增塑剂、紫外线吸收剂、防老剂、无机填料、硬脂酸钠；
171.(2)将上述原料添加到混料机中进行混料处理，以500r/min转速搅拌40min，得到混合初料；
172.(3)将上述得到的混合初料添加到干燥机中，在60℃下干燥处理2小时，得到干燥料；
173.(4)将上述得到的干燥料添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，得到色母粒；
174.其中，双螺杆挤出机的挤出温度为200℃。
175.以申请号201310360960.4一种可降解塑料及其制备方法，制备的可降解塑料为试样，按10:1质量比例分别添加实施例与对比例色母粒，采用其公开的制备方法进行制备，用万能试验机测试样条的力学性能，根据gb/t1040—1979标准在速率为20mm/min条件下，测量材料的拉伸强度：
176.表1
[0177] 拉伸强度/mpa实施例130.1实施例230.2实施例330.5实施例430.9实施例529.8实施例630.4对比例128.4
[0178]
对比例1：与实施例1区别为将修饰聚乳酸树脂替换未改性处理的聚乳酸；
[0179]
由表1可以看出，本发明制备的色母粒引入到降解塑料中，能够一定程度上改善提高其力学性能，尤其是拉伸强度，具有明显的提高。
[0180]
进一步实验，降解性：用astm
·
d5338-92方法测定塑料在受控堆肥条件下需氧生物降解率：
[0181]
表2
[0182] 需氧生物降解率％实施例124.6实施例224.8实施例324.1实施例424.0实施例524.5实施例624.6对比例122.7
[0183]
对比例1：与实施例1区别为将修饰聚乳酸树脂替换未改性处理的聚乳酸；
[0184]
由表2可以看出，本发明制备的生物质色母粒引入到降解塑料中，能够进一步的改善其降解性能。
[0185]
进一步实验，阻燃性能按ul94标准规定的测试方法进行垂直燃烧测试：
[0186]
表3
[0187] 阻燃性能/级实施例1v-1实施例2v-1实施例3v-1实施例4v-1实施例5v-1实施例6v-1空白对照组v-4
[0188]
空白对照组：申请号201310360960.4一种可降解塑料及其制备方法制备的塑料；
[0189]
由表3可以看出，本发明制备的生物质色母粒具有一定的阻燃性能。
[0190]
以实施例1为基础试样，申请号201310360960.4一种可降解塑料及其制备方法制备的塑料为试验试样，对比实施例不同添加比例对降解塑料拉伸强度的影响。
[0191]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。