具体技术细节
[0005] 本申请主要目的在于提供一种自然环境下生物降解聚丙烯材料及其制备方法。本申请提供的产品既保有聚丙烯材料原有耐腐蚀、高抗冲、耐高温、可微波等性能，又使聚丙烯材料完全降解，彻底解决了聚丙烯不可降解的行业难点；同时所得材料易加工，并解决现有降解材料加工困难，耐温差，使用领域有限的缺陷。
[0006] 一种自然环境下生物降解聚丙烯材料，其原料包括：聚丙烯、聚乙烯、光敏剂、空心玻璃微珠、淀粉、分散剂、偶联剂、端氨基聚酰胺胺、戊二醛、明胶、氢氟酸、氯化镧；聚丙烯、聚乙烯、光敏剂、空心玻璃微珠、淀粉、分散剂、偶联剂、端氨基聚酰胺胺、戊二醛、明胶、氢氟酸、氯化镧的质量比为50‑60：20‑30：1‑5：1‑5：1‑5：1‑3：1‑3：1‑2：0.01‑0.1：1‑3：0.02‑0.4：0.01‑0.1。
[0007] 优选地，光敏剂为桐酸铁、二苯甲酮、硬脂酸铁中至少一种。
[0008] 优选地，空心玻璃微珠为纳米级粉状中空球体，其粒径为100‑300nm，壁厚为10‑50nm，可使光敏剂在聚合物中的缠绕分布更加稳定，同时空心玻璃微珠与PP、PE、PP/PE合金等聚合物相容程度更高，使光敏剂的迁移受到进一步限制。
[0009] 优选地，淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉；淀粉为生物降解聚合物，比其他降解材料PLA、PBS、PBAT等成本更低，且与聚丙烯、聚乙烯共混共挤工艺更加成熟。
[0010] 优选地，分散剂为芥酸酰胺、聚丙烯蜡或聚乙烯蜡中至少一种，可以更好地提高光敏剂和有机分解助剂的分散均匀性。
[0011] 优选地，偶联剂包括偶联剂a和偶联剂b，偶联剂a为钛酸酯偶联剂或/和铝酸酯偶联剂，偶联剂b为氨基硅烷偶联剂。偶联剂对淀粉和空心玻璃微珠做改质处理，使其和聚丙烯和聚乙烯更好地融合，且不影响材料原有的性能。
[0012] 上述自然环境下生物降解聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将部分聚丙烯、偶联剂a和淀粉混合，调节温度至100‑130℃，低速搅拌5‑
10min，转速为100‑200转/min，得到预制料A；
S2：将端氨基聚酰胺胺加入至水中搅拌均匀，向其中加入戊二醛，30‑50℃搅拌1‑
2h，加入明胶继续搅拌1‑4h，再加入至预制料A中搅拌得到预制料B；
S3：将空心玻璃微珠加入至氢氟酸水溶液中，超声处理1‑3min，搅拌10‑30min，过
滤，洗涤，干燥；加入至乙醇溶液中，加入偶联剂b，50‑70℃回流搅拌1‑2h，加入氯化镧、光敏剂、分散剂，升温至80‑90℃继续回流搅拌10‑30min，抽滤后洗涤，干燥得到预制料C；
S4：向预制料B中加入剩余聚丙烯、聚乙烯和预制料C，800‑1000转/min继续混合
10min；冷却至50℃以下后，170‑220℃挤出压片。
[0013] 优选地，S1中所用聚丙烯与S4中所用聚丙烯的质量比为0.8‑1.2：0.8‑1.2。
[0014] 优选地，S3中，氢氟酸溶液的质量分数为0.1‑1%，乙醇溶液的质量分数为20‑40%。
[0015] 本申请与现有技术相比至少具有如下优点：本申请通过在端氨基聚酰胺胺末端引入明胶，与玻璃微珠复配，可显著增强玻璃
微珠在体系中的分散均匀性，同时其高度支化结构可将玻璃微珠紧固结合至聚合物基体
中，保证制品降解稳定性，而在降解过程中其端部结合的明胶可有效招募微生物对制品进
行分解，显著增强自然环境降解效果。
[0016] 本申请针对光敏剂容易析出的问题，引入空心玻璃微珠，利用其多孔、吸附能力强的特性，避免光敏剂的析出，同时空心玻璃微珠分散性优异，可以更好的将光敏剂带入至聚丙烯和聚乙烯中。
[0017] 而本申请进一步对空心玻璃微珠活化，然后其上结合的氨基与稀土镧、硬脂酸铁进行络合，既可显著避免光敏剂析出，又可使有机活化玻璃微珠将光敏剂硬脂酸铁更好地
带入至聚丙烯、聚乙烯中。同时申请人发现，与稀土镧复配，即使在光强不够的环境下，依旧可实现对制品进行有效分解，降低了自然环境降解难度。
[0018] 本申请提出的一种自然环境下生物降解聚丙烯材料及其制备方法，采用一次成型的工艺，各种原辅料经混合、挤出、压延直接成型，无需先造粒、共混再挤出，缩短生产工序，降低生产成本。同时本申请所得全降解材料成本远低于其他降解材料，成本只有PLA或PBAT等降解材料的三分之一，可真正实现产业化推广。
法律保护范围
涉及权利要求数量9：其中独权2项，从权-2项
1.一种自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，其原料包括：聚丙烯、聚乙烯、光敏剂、空心玻璃微珠、淀粉、分散剂、偶联剂、端氨基聚酰胺胺、戊二醛、明胶、氢氟酸、氯化镧；聚丙烯、聚乙烯、光敏剂、空心玻璃微珠、淀粉、分散剂、偶联剂、端氨基聚酰胺胺、戊二醛、明胶、氢氟酸、氯化镧的质量比为50‑60：20‑30：1‑5：1‑5：1‑5：1‑3：1‑3：1‑2：0.01‑0.1：
1‑3：0.02‑0.4：0.01‑0.1。
2.根据权利要求1所述自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，光敏剂为桐酸
铁、二苯甲酮、硬脂酸铁中至少一种。
3.根据权利要求1所述自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，空心玻璃微珠为
纳米级粉状中空球体。
4.根据权利要求1所述自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，淀粉为玉米淀粉
或木薯淀粉。
5.根据权利要求1所述自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，分散剂为芥酸酰
胺、聚丙烯蜡或聚乙烯蜡中至少一种。
6.根据权利要求1所述自然环境下生物降解聚丙烯材料，其特征在于，偶联剂包括偶联
剂a和偶联剂b，偶联剂a为钛酸酯偶联剂或/和铝酸酯偶联剂，偶联剂b为氨基硅烷偶联剂。
7.一种如权利要求1‑6任一项所述自然环境下生物降解聚丙烯材料的制备方法，其特
征在于，包括如下步骤：
S1：将部分聚丙烯、偶联剂a和淀粉混合，调节温度至100‑130℃，低速搅拌5‑10min，转速为100‑200转/min，得到预制料A；
S2：将端氨基聚酰胺胺加入至水中搅拌均匀，向其中加入戊二醛，30‑50℃搅拌1‑2h，加入明胶继续搅拌1‑4h，再加入至预制料A中搅拌得到预制料B；
S3：将空心玻璃微珠加入至氢氟酸水溶液中，超声处理1‑3min，搅拌10‑30min，过滤，洗涤，干燥；加入至乙醇溶液中，加入偶联剂b，50‑70℃回流搅拌1‑2h，加入氯化镧、光敏剂、分散剂，升温至80‑90℃继续回流搅拌10‑30min，抽滤后洗涤，干燥得到预制料C；
S4：向预制料B中加入剩余聚丙烯、聚乙烯和预制料C，800‑1000转/min继续混合10min；
冷却至50℃以下后，170‑220℃挤出压片。
8.根据权利要求7所述自然环境下生物降解聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，S1中
所用聚丙烯与S4中所用聚丙烯的质量比为0.8‑1.2：0.8‑1.2。
9.根据权利要求7所述自然环境下生物降解聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，S3中
氢氟酸溶液的质量分数为0.1‑1%，乙醇溶液的质量分数为20‑40%。
