一种基于生物降解技术的包装材料的制作方法

文档序号:25957197发布日期:2021-07-20 17:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于,包括如下重量份的原料:聚乙烯醇15-25份、改性纳米碳酸钙8-12份、淀粉20-30份、木质素8-10份、分散剂3-6份、增塑剂3-5份;

该基于生物降解技术的包装材料由如下步骤制成:

步骤a1,将聚乙烯醇、淀粉、改性纳米碳酸钙和木质素置于60-70℃下干燥2-3小时,备用;

步骤a2,将步骤a1干燥过的聚乙烯醇、淀粉、改性纳米碳酸钙和木质素加入高速混合机中,并加入改性纳米碳酸钙、分散剂、增塑剂,控制转速800-900rpm,混合15-20分钟,出料,制得混合料;

步骤a3,将步骤a2制备的混合料加入双螺杆挤出机中,设定加热段温度和机头温度,主机螺杆转速为140-150rpm,喂料速度为30rpm,经挤压造粒,制得初级材料;

步骤a4,将步骤a3制备的初级材料置于平板硫化机中,控制温度160-180℃、压力5mpa的条件,热压20分钟成型,制得基于生物降解技术的包装材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤a2所述的分散剂为微晶石蜡或硬脂酸丁酯中的一种或二种按任意比例混合,增塑剂为柠檬酸酯类或环氧大豆油中的一种或二种按任意比例混合。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤a3所述的加热段温度为第一阶段温度为165-180℃,第二阶段温度为185-200℃,第三阶段温度为205-220℃,第四阶段温度为225-240℃,机头温度为180℃。

4.根据权利要求1所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:所述的改性纳米碳酸钙由如下步骤制得:

步骤s1,将改性偶联剂与环己酮于180-200rpm速率下搅拌混合0.5-1小时,制得改性偶联剂溶液;

步骤s2,向三口烧瓶中加入纳米碳酸钙,加入步骤s1制备的改性偶联剂溶液,开启恒温磁力搅拌器,设置温度为65-70℃,转速220-230rpm,搅拌反应40-50分钟,制得混合液;

步骤s3,将步骤s2制备的混合液进行抽滤,滤饼用丙酮洗涤2-3次,再放入恒温干燥箱,80-85℃烘干,制得改性纳米碳酸钙。

5.根据权利要求4所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤s1所述的改性偶联剂、环己酮的质量比为1:12-15。

6.根据权利要求4所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤s2所述的纳米碳酸钙的用量为改性偶联剂质量的20-25倍。

7.根据权利要求4所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤s1所述的改性偶联剂由如下步骤制得:

步骤c1,在三口烧瓶中加入浓硫酸,边搅拌边滴加苯酐,待苯酐滴加完毕后,油浴加热至50-55℃,通过恒压滴液漏斗逐滴滴加硝酸,硝酸滴加完毕后油浴升温至75℃反应2小时,再升温至80℃反应1小时后,进行过滤,保留滤液;

步骤c2,向步骤c1制备的滤液中加入30ml去离子水,放置12小时析晶,抽滤,向滤饼中加入3倍质量的去离子水搅拌溶解,过滤除去不溶杂质,向滤液中加入占滤液体积7-9%的浓硝酸,用乙醚萃取两次后,加入5-6g无水naso4干燥2-2.5小时,取上层清液进行蒸馏除去乙醚后,冷却结晶,制得中间体1;

步骤c3,向三口烧瓶中加入步骤c2制备的中间体1、醋酸酐,油浴升温至80℃,保温反应1小时,接着升温至130℃回流10分钟,冷却至室温再静置12-16小时析出沉淀,抽滤,滤饼用有机溶剂洗涤1-2次,再于50-60℃真空干燥3-4小时,制得中间体2;

步骤c4,向三口烧瓶中加入步骤c3制备的中间体2,于200rpm磁力搅拌下油浴升温至180℃,通入氯气,反应3-4小时后,降温至室温,将产物用丙酮溶解后,旋蒸除去丙酮,制得中间体3;

步骤c5,将步骤c4制备的中间体3和氯苯加入烧瓶中,再加入碳酸钾、碘化亚铜,抽真空通氩气,在氩气气氛下,加热至140-145℃,反应5-6小时,降至室温,加入50-60ml去离子水,超声0.5-1小时,抽滤,滤饼用30-40ml体积分数50%的乙醇溶液重结晶,制得中间体4;

步骤c6,向三口烧瓶中加入中间体4和冰醋酸,搅拌溶解后加入烯丙基胺,室温反应1-1.5小时,升温至70-72℃回流4-5小时,冷却至室温后加入150ml去离子水,再加热至沸腾,冷却至室温,析出晶体,经抽滤、水洗后,用氯仿重结晶制得中间体5;

步骤c7,向三口烧瓶中加入铝粉和苯,搅拌溶解后加入含铂催化剂,通氩气,50℃活化30-40分钟,再加入步骤c6制备的中间体5和三乙氧基硅烷,升温至70℃,反应3小时,冷却至室温,旋蒸除去苯,制得改性偶联剂。

8.根据权利要求7所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤c1所述的浓硫酸、苯酐、硝酸的用量比为18-19ml:10.34-12.12g:12ml,浓硫酸的质量分数为98%,硝酸的质量分数为60%;步骤c2所述的浓硝酸的质量分数为68%;步骤c3所述的中间体1、醋酸酐的摩尔比为0.07-0.08mol:0.1-0.12mol,有机溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比1:1混合。

9.根据权利要求7所述的一种基于生物降解技术的包装材料,其特征在于:步骤c4所述的中间体2、氯气、丙酮的用量比为0.07-0.08mol:0.1-0.12mol:25-35ml;步骤c5所述的中间体3、氯苯、碳酸钾、碘化亚铜的用量比为2.22-2.25g:1.98-2.01g:4.4-4.5g:0.075-0.08g;步骤c6所述的中间体4、冰醋酸、烯丙基胺的用量比为15.1-15.3g:180-200ml:5.8-6g;步骤c7所述的铝粉、苯、含铂催化剂、中间体5、三乙氧基硅烷的用量比为6.5-6.8g:100-120ml:0.2-0.3g:6.23-6.45g:7.12-7.2g。


技术总结
本发明公开了一种基于生物降解技术的包装材料,包括如下重量份的原料:聚乙烯醇15‑25份、改性纳米碳酸钙8‑12份、淀粉20‑30份、木质素8‑10份、分散剂3‑6份、增塑剂3‑5份。本发明采用聚乙烯醇和淀粉作为包装材料的主要成分,无毒无害的聚乙烯醇结晶度较高,具有一定机械强度,淀粉来源广泛、价格低廉、环保可再生,能与聚乙烯醇相容,兼具环保可降解和节约成本的优势,此外加入改性纳米碳酸钙作为无机填料,增强包装材料的拉伸强度,其中采用耐高温的硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面修饰,不仅解决无机填料与有机基体相容性的问题,还借助硅烷偶联剂的热稳定特性,带给包装材料耐高温的性质。

技术研发人员:任景耀
受保护的技术使用者:深圳市华潽新材料有限公司
技术研发日:2021.04.23
技术公布日:2021.07.20
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1