本发明属于包装材料制备技术领域，具体为一种防静电可降解的珍珠棉及其制备方法。
背景技术：
珍珠棉又叫聚乙烯发泡棉，是非交联闭孔结构，英文简称epe，是一种新型环保的包装材料，它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成，克服了普通发泡胶易碎、变形、恢复性差的缺点，具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能，是传统包装材料的理想代替品。
但现有的电子产品包装用珍珠棉无法降解，随着电子产品的用量越来越大，急需开发一种可以低温降解的珍珠棉才减少对环境的污染。中国专利202010620120.7公开了一种高防静电无析油珍珠棉及其制备方法，该产品具有非常好的抗静电效果和机械性能，但降解能力非常弱，属于不可降解产品，所以该技术制备的珍珠棉产品的推广收到限制。
针对现有技术中存在的问题，本案发明人在研发的基础上进行进一步的研究和探索，发明了一种防静电可降解的珍珠棉及其制备方法。
技术实现要素：
本发明目的是针对现有技术阻燃和吸湿性能没有兼并的特点，提供一种防静电可降解的珍珠棉及其制备方法。
为达以上目的，具体方案如下：
一种防静电可降解的珍珠棉，原料包括：乙烯60-80重量份、丁烯共聚物95-110重量份、单硬脂酸甘油酯5-12重量份、钛酸酯改性碳酸钙12-18重量份、硅烷偶联剂1-5份、改性壳聚糖5-10重量份、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物3-6重量份、甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物5-10重量份、发泡剂10-15重量份，滑石粉5-10重量份。
优选地，所述述改性壳聚糖，其制备方法为：a、将苯丙三醇2-6重量份置于第一容器中，加入5-20重量份的乙醇，搅拌均匀，制得苯丙三醇的乙醇溶液；b、取山梨酸1-5重量份加入步骤a制得的溶液中，加入3-5重量份的去离子水，完全溶解，制得壳聚糖的改性溶液；c、将15-20重量份的壳聚糖加入步骤b所得改性溶液，然后加入2-5重量份的甘油为催化剂，加热至90-100℃搅拌，然后得到固液分离的混合物，过滤得到固体，烘干并研磨至粒径20μm以内，得到改性壳聚糖。
优选地，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1。
优选地，所述甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
优选地，乙烯和丁烯共聚物的重量份数比为2:3。
优选地，所述发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
一种防静电可降解的珍珠棉的制备方法为：
a、将乙烯、丁烯共聚物、单硬脂酸甘油酯、钛酸酯改性碳酸钙投入反应釜中进行高压压缩聚合反应；
b、将步骤a反应出的所得物，利用分离器除去未反应的乙烯后，再熔融挤出后干燥，得到低密度聚乙烯；
c、将助剂置于超细粉碎机的粉碎装置中进行混合粉碎，筛分后得到粒径为280～320目的超细粉碎混合物；
d、将低密度聚乙烯、改性壳聚糖和硅烷偶联剂置于反应釜中，将反应釜温度升高至270-300℃，保温10分钟，待反应充分后，得到熔融状态的混合反应物；
e、将聚苯并咪唑和聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物置于高速混合机中，在90-95℃下以800-900转/分钟的速率进行加热混合，混合时间为5-10分钟，得到加热搅拌混合物；
f、将步骤d的熔融状态的混合反应物与步骤e的加热搅拌混合物共同置于搅拌机中，在260-280℃下以110-120转/分钟的速率搅拌混合，形成熔融状态的聚合产物；
g、将步骤c的超细粉碎混合物添加到步骤f的熔融状态的聚合产物中以形成混合溶胶，同时注入发泡剂和滑石粉，在260-300℃下进行持续发泡，使得混合溶胶中产生大量的气泡，形成发泡母料；
h、将步骤g的发泡母料加入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出料经冷却成型后得到防静电可降解的珍珠棉。
本发明的优势及原理如下：
1、本发明采用乙烯和丁烯共聚物原料直接制备具有一定抗静电功能的聚乙烯，然后再加入脂肪酸共聚物，其中脂肪酸共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物，提高了产品本身的可降解效果。
2.本发明所述的组合物在确保材料具有良好的不析油和抗静电性能的同时，赋予了材料更好的机械性能，包括冲击性能和成型性能，滑石粉mg3[si4o10](oh)2属单斜晶系，晶体呈假六方或菱形的片状，对材料的机械性能方面有正向的促进作用。
3.本发明通过选择的发泡剂为特殊配方，在保证珍珠棉材料泡孔不塌陷的前提下，泡孔中的发泡剂尽快地与空气交换，缩短珍珠棉材料储存熟化过程；并且通过脂肪酸共聚物，提高了在空气中的自行降解速率，20天分解率达到95％以上。
4.本发明制备工艺中对于主机设定的温度要求比较高，需要根据产品的厚度，适时调整降温段温度(在75℃-88℃之间)，为此，对珍珠棉温度控制系统进行了优化，既保证了珍珠棉制备的温度要求，也进一步提高了珍珠棉的可降解效果。
5.本发明的制备工艺操作简单，生产效率和安全性高，通过物理和化学发泡，原料的混合彻底，制得的珍珠棉具有致密均一的泡孔，产品综合性能好，尺寸稳定性高，具有极大的生产推广价值。
6、本发明本发明用苯丙三醇对壳聚糖进行改性，首先客服了耐热差分解温度低，壳聚糖失水温度是78℃-89℃，而普通壳聚糖的分解起始温度为80℃左右，在156℃时分解速率急速增加，而树脂加工熔融的温度要120℃以上，壳聚糖分解会失去抑菌功能，而用苯丙三醇对壳聚糖进行改性，不但增加了壳聚糖对温度变化的稳定性能，而且极大的利用了壳聚糖的抑菌效果和可降解性能。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对分发明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。
制备改性壳聚糖：a、将从柏树中提取的苯丙三醇8-15kg置于第一容器中，加入5-20kg的乙醇，搅拌均匀，制得苯丙三醇的乙醇溶液；b、取山梨酸1-5kg加入步骤a制得的溶液中，加入3-5kg的去离子水，完全溶解，制得壳聚糖的改性溶液；c、将15-20kg的壳聚糖加入步骤b所得改性溶液，然后加入2-5kg的甘油为催化剂，加热至90-100℃搅拌，然后得到固液分离的混合物，过滤得到固体，烘干并研磨至粒径20μm以内，得到改性壳聚糖。
实施例1：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯80kg、丁烯共聚物95kg，单硬脂酸甘油酯7kg，钛酸酯改性碳酸钙12kg，硅烷偶联剂3kg，改性壳聚糖6kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物3kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物7kg，发泡剂15kg，滑石粉7kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
珍珠棉的制备方法为：
一种防静电可降解的珍珠棉的制备方法为：
a、将乙烯、丁烯共聚物、单硬脂酸甘油酯、钛酸酯改性碳酸钙投入反应釜中进行高压压缩聚合反应；
b、将步骤a反应出的所得物，利用分离器除去未反应的乙烯后，再熔融挤出后干燥，得到低密度聚乙烯；
c、将助剂置于超细粉碎机的粉碎装置中进行混合粉碎，筛分后得到粒径为280～320目的超细粉碎混合物；
d、将低密度聚乙烯、改性壳聚糖和硅烷偶联剂置于反应釜中，将反应釜温度升高至270-300℃，保温10分钟，待反应充分后，得到熔融状态的混合反应物；
e、将聚苯并咪唑和聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物置于高速混合机中，在90-95℃下以800-900转/分钟的速率进行加热混合，混合时间为5-10分钟，得到加热搅拌混合物；
f、将步骤d的熔融状态的混合反应物与步骤e的加热搅拌混合物共同置于搅拌机中，在260-280℃下以110-120转/分钟的速率搅拌混合，形成熔融状态的聚合产物；
g、将步骤c的超细粉碎混合物添加到步骤f的熔融状态的聚合产物中以形成混合溶胶，同时注入发泡剂和滑石粉，在260-300℃下进行持续发泡，使得混合溶胶中产生大量的气泡，形成发泡母料；
h、将步骤g的发泡母料加入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出料经冷却成型后得到实施例1防静电可降解的珍珠棉。
实施例2：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯62kg、丁烯共聚物100kg，单硬脂酸甘油酯12kg，钛酸酯改性碳酸钙18kg，硅烷偶联剂1kg，改性壳聚糖5kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物4kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物4kg，发泡剂12kg，滑石粉6kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
制备方法同实施例1。
实施例3：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯76kg、丁烯共聚物105kg，单硬脂酸甘油酯5kg，钛酸酯改性碳酸钙15kg，硅烷偶联剂4kg，改性壳聚糖9kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物5kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物5kg，发泡剂14kg，滑石粉8kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
制备方法同实施例1。
实施例4：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯78kg、丁烯共聚物98kg，单硬脂酸甘油酯8kg，钛酸酯改性碳酸钙13kg，硅烷偶联剂2kg，改性壳聚糖7kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物6kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物8kg，发泡剂10kg，滑石粉6kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
制备方法同实施例1。
实施例5：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯60kg、丁烯共聚物102kg，单硬脂酸甘油酯6kg，钛酸酯改性碳酸钙14kg，硅烷偶联剂1kg，改性壳聚糖8kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物5kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物6kg，发泡剂13kg，滑石粉5kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
制备方法同实施例1。
实施例6：
一种珍珠棉，原料包括：乙烯65kg、丁烯共聚物110kg，单硬脂酸甘油酯10kg，钛酸酯改性碳酸钙16kg，硅烷偶联剂3kg，改性壳聚糖6kg、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物4kg，甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物10kg，发泡剂12kg，滑石粉9kg。
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物为聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和聚羟基脂肪酸酯重量比为3:1的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：2的混合物。
甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物为甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑重量份数比为：1：3的混合物。
发泡剂为丁烷和偶氮二甲酰胺按照重量份数比为1：1的混合物。
制备方法同实施例1。
对比例1，原料比例和制备方法参考实施例4，区别为：没有采用改性壳聚糖，采用的是市售壳聚糖。
对比例2，原料比例和制备方法参考实施例4，区别为：没有采用甘油乙撑双硬酯酰胺和聚苯并咪唑组合物。
对比例3：原料比例和制备方法参考实施例4，区别为：没有采用聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯和3-羟基脂肪酸与3-羟基戊酸(ha)的共聚物。
将以上实施例值得的珍珠棉与对比例1-3进行测试，测试结果如下：
通过以上数据显示，机械性能方面，尤其是拉伸强度和断了伸长率方面，实施例1-6明显高于对比例1-3。
在抗静电性能方面，对比例1和3略有劣势，对比例2劣势明显。
在自动分解性能方面，通过降解率判断，实施例1-5具有明显的优势。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。