一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料及其制备方法与流程

本发明属于新材料领域，具体公开了一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料及其制备方法。

背景技术：

1、塑膜材料在制备烟花外壳领域的应用，虽然不如其在包装、建筑、农业等领域的普及度高，但也在一定程度上得到了应用。这类材料通常具有轻薄、透明、柔韧等特点，使得烟花在展示时能够呈现出更加绚丽的效果。然而，就当前的发展现状而言，塑膜材料在烟花外壳的制备上还存在一些挑战和环保方面的欠缺。目前用于烟花外壳的塑膜材料主要包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等常见塑料种类。这些材料因其良好的加工性能和成本效益而被选用。然而，它们也面临着耐热性、耐撕裂性等性能上的考验，因为烟花在燃放过程中会产生高温和冲击力。并且上述材料在环保方面存在很大的欠缺1.难降解性：传统的塑膜材料大多由石化原料制成，难以在自然环境中降解。当烟花燃放后，其外壳往往成为废弃物，对环境造成长期污染。这与当前全球倡导的绿色环保理念相悖。2.资源消耗：塑膜材料的生产需要消耗大量的石油等资源，这不仅加剧了资源的紧张状况，还可能对生态环境产生负面影响。3.回收与处理难题：由于塑膜材料的特殊性质，其回收和处理难度较大。目前尚未形成完善的回收体系和技术手段来有效处理废弃的烟花外壳塑膜材料。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明公开了一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料及其制备方法；整体配方旨在减少环境污染，促进资源循环利用，是制备烟花外壳的理想选择，展现了绿色化学的应用前景。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，由以下重量份的原料制成：

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6、进一步的，上述一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，所述蚝壳粉由以下工艺制备：

7、s1蚝壳预处理：先取蚝壳，用水洗净表面后，置于含氧化剂的溶液中消毒，辅以超声波震荡10-20min，超声功率400-1000w，随后将蚝壳浸入酸性溶液中浸泡并加热至60-90℃，保持1-2h,捞起后清洗烘干；

8、所述氧化剂选自重铬酸钾、次氯酸钠或者双氧水中的一种；所述酸性溶液为稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸中的一种；

9、s2煅烧：将上述预处理后的蚝壳放入回转炉中升温至180-220℃煅烧4-8h，随后冷却到室温；

10、s3粉碎：将经煅烧处理后的蚝壳转移至破碎机中，进行一级粉碎，过300目至500目筛后得到蚝壳粗粉；

11、s4研磨：将经粉碎后的所述蚝壳粗粉转移至强力珠磨机中，加入有机低聚物分散剂及粉体表面改质剂，研磨至粒径为100-800nm之间的超细蚝壳粉；

12、所述有机低聚物分散剂为乙烯－醋酸乙烯共聚物，其加入量为蚝壳粗粉质量的0.5-1％；

13、所述粉体表面改质剂由以下质量份的原料混合组成：

14、100份氢氧镁石,10-20份邻苯二甲酸二辛酯；所述粉体表面改质剂的加入量为蚝壳粗粉质量的1％。

15、进一步的，上述一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，所述增塑剂为环氧大豆油，所述柔软剂为季戊四醇脂肪酸酯。

16、进一步的，上述一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，所述生物基塑料粉，按重量份数计算，由以下原料制成：

17、

18、

19、进一步的，上述一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，所述增塑剂为甘油、润滑剂为硬脂酸。

20、进一步的，上述一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料，所述生物基塑料粉由以下步骤制备：

21、1)将线性低密度聚乙烯、玉米淀粉、秸秆粉末、增塑剂、润滑剂和马来酸酐接枝pe混合均匀后，投入真空搅拌釜中反应，控制反应温度150-200℃，真空度100-500pa之间，搅拌转速150-300rpm，反应3-8h；

22、2)反应完成后将物料装入双螺杆挤出机挤出制粒，双螺杆挤出机的机头温度为150～180℃；

23、3)冷却后，将制粒研磨成粉过100-200目筛，得到生物基塑料粉。

24、进一步的，本发明还公开了上述用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料的制备方法，包括以下步骤：

25、1)在反应釜中，首先将生物基塑料粉和聚乳酸按配比加入，进行初步混合，并加热至180-220℃，压力控制在2-4个大气压，反应2-4h；

26、2)随后，降温至80-90℃，常压下，逐渐加入增塑剂和柔软剂，继续搅拌混合，确保各组分充分融合；

27、3)保持温度80-90℃，加入蚝壳粉和甲壳素，继续搅拌混合，直至蚝壳粉和甲壳素在混合物中分布均匀，无结块现象；

28、4)将步骤3)的物料装入双螺杆挤出机挤出制粒，双螺杆挤出机的机头温度为150～180℃。

29、进一步的，本发明还公开了上述环保型塑膜材料在制备塑膜中的应用，使用吹膜法将环保型塑膜材料制备成塑膜，包括以下步骤：

30、a首先对块状塑膜材料进行干燥，粉碎过300-500目筛,得颗粒材料；

31、b将颗粒材料送入吹膜机的料斗中，并通过加热熔融成为熔体混合等预处理工作，熔融温度200-250℃，然后将熔体挤出成一个管状结构；

32、c向管状结构的内部注入高压空气，使其膨胀并拉伸成薄膜,通过调整气流的压力和速度，可以控制薄膜的厚度和均匀度；

33、d经过吹胀成型的薄膜需要通过冷风环或其他冷却装置进行快速冷却定型；

34、e最后使用收卷装置将冷却后的薄膜卷绕起来以便后续加工和使用。

35、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

36、本发明公开了一种用于制备烟花外壳的环保型塑膜材料及其制备方法，相比现有技术具有以下的进步性：1.生物降解性：该环保型塑膜材料的主要成分包括生物基塑料粉、聚乳酸等，这些原料均具有良好的生物降解性。使用后，在自然环境中能够被微生物分解，减少了对环境的长期污染，符合可持续发展的要求。2.资源循环利用：蚝壳粉和秸秆粉末的利用，实现了废弃物的资源化再利用，减少了垃圾填埋和焚烧带来的环境压力。同时，玉米淀粉作为可再生资源的应用，也促进了农业资源的有效利用。3.低毒无害：采用的增塑剂(如环氧大豆油)和柔软剂(如季戊四醇脂肪酸酯)均为无毒或低毒性物质，相比传统塑料中的某些有害添加剂，更加安全环保，对人体和环境无害。4.生产过程清洁化：制备过程中使用的氧化剂、酸性溶液等均可在后续步骤中通过清洗烘干等方式去除残留，确保最终产品的纯净度，同时也减少了生产过程中的废水废气排放。5经过合理配比和工艺控制，使得该环保型塑膜材料在保证良好可降解性的同时，还具备了较高的强度和韧性。蚝壳粉的加入增强了材料的硬度和耐磨性，而柔软剂的添加则提升了其柔韧性和抗冲击能力。6良好的加工性能：该材料在熔融状态下流动性好，易于挤出成型，且制得的薄膜表面光滑平整、厚度均匀。这有利于后续的吹膜加工过程，提高了生产效率和产品质量。7经过特殊处理的蚝壳粉和甲壳素赋予了材料较好的耐候性和化学稳定性，能够在一定范围内抵抗紫外线辐射、温度变化等因素的影响，延长了使用寿命。