生物可分解膜材料及其产品的制作方法

文档序号:12834911阅读:261来源:国知局

技术领域
】本发明属于材料
技术领域
,具体涉及一种生物可分解膜材料及其产品。
背景技术
:随着环保意识的增强,具有生物分解性的材料日益被大众所重视。例如,目前白色污染给人类带来了巨大的社会和生态问题,解决这个问题的最好途径是研究开发新的可降解的塑料薄膜。聚乳酸(pla)经农作物如玉米发酵制得乳酸,再进一步化学合成制得,并可完全降解为二氧化碳和水,最终可实现生态资源的回收利用,适用于制备可生物降解薄膜,但聚乳酸强度和刚度比较高,制备柔性薄膜必须对聚乳酸进行增韧改性。目前,增韧聚乳酸的方法主要有共聚改性和共混改性(即通过成型加工方法改性)。其中,共混改性是一种经济高效的方法,在共混改性中最简便、最有效的方法则是利用增塑剂进行改性。然而,加入增塑剂后,例如聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯和聚乳酸(pbat/pla)、聚丁二酸已二酸丁二醇酯和聚乳酸(pbsa/pla)、聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸(pbs/pla)的简单共混物为热力学不相容体系,虽然增塑剂的加入可提高材料的柔软性,但却不会提升材料的封口强度,而且由于增韧剂在柔性薄膜中易迁移,使柔性薄膜的封口不稳定,在柔性薄膜使用过程中,容易开口。有鉴于此,实有必要开发一种生物可分解膜材料及其产品,以解决上述封口不稳定、封口强度较低的问题。技术实现要素:因此,本发明的目的是提供一种生物可分解膜材料及其产品,该生物可分解膜材料能够替代传统的膜材料,并提高了封口强度,且封口性能稳定持久。为了达到上述目的,本发明的生物可分解膜材料,按重量份数表示包括:可选地,所述生物可分解膜材料中还包括1-20重量份的增塑剂。可选地,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯 类、聚酯类、偏苯三酸酯类、多元醇酯类或烷基磺酸醋类中的至少一种。可选地,在环境温度为210℃,负荷为2.16kg时,所述聚乳酸树脂的熔融指数为6-80g/10min。可选地,所述软质可降解聚酯为聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸已二酸丁二醇酯、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种。可选地,所述润滑剂为酯型流动改性剂、乙烯基双硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蜡、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一种或多种复配。可选地,所述相容剂为聚乙二醇、聚己内酯、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物或聚乳酸聚己内酯共聚物。可选地,所述无机填充材料为蒙脱土、云母、滑石粉、硫酸钡、硅灰石中的一种或多种复配,所述无机填充物的细度为1000-6000目。可选地,所述生物可分解膜材料还包括稳定剂、离型剂、静电防止剂、紫外线吸收剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。另外,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述生物可分解膜材料加工后产生的产品。相较于现有技术,本发明的生物可分解膜材料,通过在聚乳酸树脂中添加软质可降解聚酯等组分,然后利用改性技术制成生物可分解膜材料,该生物可分解膜材料的封口强度较强,能够达到9-10n/15mm,远远大于传统膜的封口强度,且该生物可分解膜材料的封口性能稳定持久,加工后产生的产品可以应用于文具袋、食品袋、礼品袋、服装袋、垃圾袋等各种必需品包装袋中,应用非常广泛。【具体实施方式】本发明的生物可分解膜材料,其按重量份数表示包括:聚乳酸树脂1-60份,所述聚乳酸树脂为l型聚乳酸,在环境温度为210℃,负荷为2.16kg时,所述聚乳酸树脂的熔融指数为6-80g/10min;软质可降解聚脂1-80份,因聚乳酸树脂较硬,添加软质可降解树脂可使材料变软,且软质可降解树脂适合吹膜,所述软质可降解聚酯为聚丁二酸丁二醇酯(pbs)、聚丁二酸已二酸丁二醇酯(pbsa)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)中的至少一种;润滑剂0.5-20份,所述润滑剂为酯型流动改性剂、乙烯基双硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蜡、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一种或多种复配,所述润滑剂可包括内润滑剂和外润滑剂,所述内润滑剂为减小材料各组分之间的摩擦,使其更易结合,所述外润滑剂为减少材料与机台之间的摩擦;抗氧剂0.1-20份,所述抗氧剂可延缓或抑制材料氧化过程的进行,从而阻止膜的老化并延长其使用寿命;相容剂0.5-20份,相容剂借助于分子间的键合力,促使不相容的两种组分 结合在一起,所述相容剂为聚乙二醇、聚己内酯、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三嵌段共聚物或聚乳酸聚己内酯共聚物;无机填充材料0.5-30份,所述无机填充材料为蒙脱土、云母、滑石粉、硫酸钡、硅灰石中的一种或多种复配,所述无机填充物的细度为1000-6000目,所述无机填充物的细度为3000-5000目时能够达到最佳效果;所述生物可分解膜材料中还包括1-20重量份的增塑剂,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸酯类、磷酸酯类、环氧酯类、聚酯类、偏苯三酸酯类、多元醇酯类或烷基磺酸醋类中的至少一种,所述增塑剂用于增加材料的柔软性,越软的塑料成品中所需添加的增塑剂越多。所述生物可分解膜材料还包括稳定剂、离型剂、静电防止剂、紫外线吸收剂、脱模剂以及着色剂中的至少一种。为对本发明的目的、技术手段及技术功效有进一步的了解,现结合具体实施例及对比例说明如下。实施例1首先,将润滑剂、相容剂、抗氧剂及无机填充材料按比例将其称量放置于高速混合机中做高速混合,取出备用;将混合后的粉体、聚乳酸树脂及软质可降解聚酯在挤出机中熔融挤出造粒;将粒子在80℃的条件下,在热风循环烘箱中干燥4小时,将粒子吹膜封口,裁出符合国标的薄膜尺寸。实施例2首先,将润滑剂、增塑剂、相容剂、抗氧剂及无机填充材料按比例将其称量放置于高速混合机中做高速混合,取出备用;将混合后的粉体、聚乳酸树脂及软质可降解聚酯在挤出机中熔融挤出造粒;将粒子在80℃的条件下,在热风循环烘箱中干燥4小时,将粒子吹膜封口,裁出符合国标的薄膜尺寸。对比例1对比例1采用与实施例1及2相同的方法熔融挤出造粒,并裁出符合国标的薄膜尺寸。对比例2对比例2采用与实施例1及2相同的方法熔融挤出造粒,并裁出符合国标的薄膜尺寸。以上各实施例及对比例得到符合国标的薄膜尺寸后,按gb标准测试所得膜材料的机械性能,例如,按照gb/t1040.3-2006的要求,在100mm/min的条件下测量膜材料的拉伸强度,按照gb/t21661-2008塑胶购物袋的要求,在100mm/min的条件下测试膜材料的封口强度,测试结果如表1所示:表1:对比例及各实施例的测试结果测试项目对比例1对比例2实施例1实施例2纵向拉伸强度(mpa)30.230.834.935纵向断裂伸长率(%)70230151201横向拉伸强度(mpa)2014.418.819横向断裂伸长率(%)60283251301封口强度(n/15mm)46.899.2半年后封口冲击强度(n/15mm)44.299.0通过表1可以得出:将对比例1与实施例1对比,通过添加相容剂能够得到各方面机械性能及封口强度均优异的膜材料;将对比例1与对比例2、实施例1与实施例2比较,通过添加增塑剂能够增加膜材料的韧性,极大提高了纵向断裂伸长率和横向断裂伸长率。综合表1及传统膜的性能可以得知:通过在聚乳酸树脂中添加软质可降解聚酯等组分,然后利用改性技术制成生物可分解膜材料,该材料得到的薄膜的封口强度能达到9n/15mm以上,远远大于传统薄膜的6n/15mm,且半年后封口 强度依然较优,因此封口性能稳定持久。另外,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述生物可分解膜材料加工后产生的产品,该膜材料成型后产生的产品可以应用于文具袋、食品袋、礼品袋、服装袋、垃圾袋等各种必需品包装袋中,应用非常广泛。当前第1页12
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