本发明涉及塑料，尤其涉及一种全降解塑料功能母料及其制备方法。
背景技术：
1、为了解决废弃塑料对环境严重污染的问题，目前采用的方法包括焚烧、填埋等。但是目前市面上的产品焚烧时大都会对环境造成严重的二次污染，而填埋又由于塑料及其难降解，容易造成土地污染的问题。因此，为解决塑料废弃物对环境的污染问题，可降解塑料得到了广泛的研究。从降解机理来说，当前研究主要包括光降解性塑料、生物降解性塑料、光、氧化/生物全面降解性塑料、热塑性淀粉树脂降解塑料、二氧化碳基生物降解塑料，其中，可降解塑料主要集中在淀粉填充型降解塑料。淀粉填充型塑料也被称为生物破坏型塑料,主要是指淀粉作为填充剂,与pe、pp等通用塑料共混；最早的淀粉填充型塑料使用原淀粉与通用塑料共混。随着研究的不断深入，研究者开始将淀粉改性后与增容剂及助容剂等共混制成淀粉母料，再与通用塑料共混。淀粉填充型塑料中的淀粉添加量一般在30％左右，制造成本较高。并且，其中淀粉母料混入了塑料，其降解性也有待进一步改进。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种全降解塑料功能母料及其制备方法，采用完全可降解原料制备出塑料功能母料，具有良好的机械性能、耐老化性能以及热性能，使通过塑料母料制备出的产品，不仅具备良好的机械性能，还能够完全降解，不会对环境造成污染。
2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
3、一种全降解塑料功能母料，包括以下重量份的原料：30-50份基体树脂、40-70份改性填料、3-5份分散剂、2-4份增塑剂和1-3份耐候剂。
4、作为优选的，所述母料包括以下重量份的原料：40份基体树脂、55份改性填料、4份分散剂、3份增塑剂和2份耐候剂。
5、作为优选的，所述基体树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇的中一种或多种。
6、作为优选的，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇以及石蜡的混合物，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸丁苄酯的混合物，所述耐候剂为抗氧化剂1010和抗紫外剂的混合物。
7、作为优选的，所述改性填料包括以下原料：复合纤维素纤维、聚乙二醇和钛酸酯偶联剂。
8、作为优选的，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
9、s1预处理：将水云母和纤维素纤维分别置于40-60℃的条件下，烘烤8-24h，烘烤完成后，将水云母粉碎，粉碎后的水云母加入糊化淀粉，加入去离子水，搅拌1-3h，搅拌完成后，抽滤、烘干，得到预处理的水云母；
10、s2复合纤维素纤维的制备：将经过s1步骤处理的水云母置于行星球磨机中球磨，得到纳米水云母，将纳米水云母、纤维素纤维和钛酸酯偶联剂混合，置于搅拌机中，在60℃的条件下，以45r/min的转速搅拌3-5h，搅拌完成后，得到复合纤维素纤维；
11、s3改性填料的制备：将s2步骤制备出的复合纤维素纤维置于乙醚溶液中，加入聚乙二醇400，搅拌均匀，加入山梨醇溶液，沉淀、抽滤，去除滤液，得到固体，将固体冲洗、干燥后，置于行星球磨机中，球磨，得到纳米改性填料。
12、水云母是一种铁镁质铝硅酸盐矿物，具有吸水膨胀、密度低、化学性质稳定、隔热、抗菌、耐火、耐冷等优良性能。糊化淀粉是一种完全可降解有机物，通过预处理中的烘烤，使水云母中的结构水大部分挥发，并在挥发过程中，形成孔隙，再通过将糊化淀粉与烘干后的水云母混合，并置于去离子水中，使水云母膨胀，将糊化淀粉填充在水云母中。
13、纤维素纤维为含碳量在90％以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性，且纤维素纤维具有较大的比表面积，通过将纳米水云母交联在纤维素纤维上，形成双降解的夹心结构，使复合纤维素纤维具有化学性质稳定、耐高低温、耐腐蚀、抗摩擦等优良性能；且水云母为天然矿物质，纤维素纤维为天然可降解物质，使改性填料能够在土壤中完全降解，在降解过程中，由于糊化淀粉的作用，加快降解速度。
14、聚乙二醇是一种高分子有机化合物，聚乙二醇树脂是一种可完全降解的树脂，具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接性，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，但不溶于大多数脂肪烃和乙醚，且聚乙二醇与山梨醇会产生缩水式反应，使聚乙二醇产生沉淀，通过将聚乙二醇沉淀在复合纤维素纤维上，使聚乙二醇通过钛酸酯偶联剂与复合纤维素纤维交联，从而改善复合纤维素纤维的可降解性、分散性和粘接性，使填料在与基体树脂混合使用时，能够改善基体树脂的可降解性、机械性能和热性能。
15、作为优选的，所述水云母、纤维素纤维与钛酸酯偶联剂的质量比为(3-5)：(1-2.5)：(0.1-0.8)
16、通过调控水云母、纤维素纤维和钛酸酯偶联剂的质量比，使纳米水云母能够更好的交联在纤维素纤维上，使纤维素纤维的整体性能更加均一。
17、作为优选的，所述纤维素纤维为短丝纤维素纤维和短切纤维素纤维的混合物，所述短丝纤维素纤维和短切纤维素纤维的质量比为1:2.3。
18、本申请还公开了一种全降解塑料功能母料的制备方法，所述制备方法如下：
19、将基体树脂置于高速混料机中，于110-130℃的条件下，搅拌30-60min，加入改性填料和分散剂，继续搅拌20-40min，加入增塑剂继续搅拌5-10min，加入耐候剂，搅拌10-20min，转入螺杆挤出机中，设置主机温度为160-170℃，模具温度为170-190℃，机头温度为190-200℃，挤出成型，冷却、切粒、干燥后得到母料。
20、作为优选的，所述基体树脂为聚乙烯、聚乙二醇与聚乙烯醇的混合物，所述聚乙烯、聚乙二醇与聚乙烯醇的质量比为(1-3.5)：(3-5)：(2-4.5)。
21、通过对基体树脂的选择，其中，聚乙烯为不完全降解树脂，聚乙二醇和聚乙烯醇为完全降解树脂，通过将聚乙烯、聚乙二醇和聚乙烯醇混合，使基体树脂在与改性填料混合时，能够充分互融，再配合分散剂，使改性填料充分与基体树脂结合，使制备出的塑料母料具有良好的机械性能、热性能和完全降解性，从而使塑料母料制备出的产品在降解时，能够通过聚乙烯生物崩坏的同时，进行生物降解，加快了降解速率；通过添加的耐候剂，使塑料母料制备出的产品具有良好的耐候性。
22、采用上述方案的本申请，具有如下有益效果：
23、通过选用天然矿物质以及可完全降解的纤维素纤维与基体树脂进行熔融挤出，使制备的塑料母料能够完全降解。通过使用纤维素纤维和水云母共同作为改性增强填料，使制备出的塑料母料具有良好的机械性能、耐高低温、耐腐蚀、抗摩擦性能；通过对基体树脂的选用，使其在生物降解时，聚乙烯发生生物崩坏的同时，聚乙烯醇和聚乙二醇同步进行生物降解，加快了降解速度，降低对环境的影响。
1.一种全降解塑料功能母料，其特征在于，包括以下重量份的原料：30-50份基体树脂、40-70份改性填料、3-5份分散剂、2-4份增塑剂和1-3份耐候剂。
2.根据权利要求1所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述母料包括以下重量份的原料：40份基体树脂、55份改性填料、4份分散剂、3份增塑剂和2份耐候剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述基体树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇的中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述分散剂为硬脂酰胺与高级醇以及石蜡的混合物，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸丁苄酯的混合物，所述耐候剂为抗氧化剂1010和抗紫外剂的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述改性填料包括以下原料：复合纤维素纤维、聚乙二醇和钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求5所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述改性填料的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述水云母、纤维素纤维与钛酸酯偶联剂的质量比为(3-5)：(1-2.5)：(0.1-0.8)。
8.根据权利要求6所述的一种全降解塑料功能母料，其特征在于，所述纤维素纤维为短丝纤维素纤维和短切纤维素纤维的混合物，所述短丝纤维素纤维和短切纤维素纤维的质量比为1:2.3。
9.一种如权利要求1-8所述的一种全降解塑料功能母料的其制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：将基体树脂置于高速混料机中，于110-130℃的条件下，搅拌30-60min，加入改性填料和分散剂，继续搅拌20-40min，加入增塑剂继续搅拌5-10min，加入耐候剂，搅拌10-20min，转入螺杆挤出机中，设置主机温度为160-170℃，模具温度为170-190℃，机头温度为190-200℃，挤出成型，冷却、切粒、干燥后得到母料。
10.根据权利要求9所述的一种全降解塑料功能母料的制备方法，其特征在于，所述基体树脂为聚乙烯、聚乙二醇与聚乙烯醇的混合物，所述聚乙烯、聚乙二醇与聚乙烯醇的质量比为(1-3.5)：(3-5)：(2-4.5)。
