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一种增强填充型全 生物降解塑料 薄膜及其制备方法

阅读：570发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，包括按质量份数计的如下成分：全生物降解树脂 100份，溶剂 300-350份，扩链剂4-8份，填料50-65份，润滑剂 1-3份，增容剂1-3份；其制备方法为：先将全生物降解树脂加入到溶剂中，在溶解状态下加入扩链剂，搅拌反应完全后，蒸干溶剂；将得到的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入填料、润滑剂和增容剂后密炼，将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。本发明可以显著提高全生物降解塑料薄膜的力学性能，并提高生物质的加入量，进一步降低材料成本。，下面是一种增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于，包括按质量份数计的如下成分：
全生物降解树脂100份，溶剂300-350份，扩链剂4-8份，填料50-65份，润滑剂1-3份，增容剂
1-3份。
2.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述全生物降解树脂包括聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、三氯甲烷、丙酮、苯酚、四氯乙烷中的任意一种。
4.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述扩链剂为双官能团酸衍生物、异氰酸酯类化合物、酸酐化合物、环氧化物中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述填料包括碳酸钙、方解石、高岭土、滑石粉、硫酸钡、硫酸镁、二氧化硅中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述润滑剂包括单甘脂、白油、聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸锌、液体石蜡中的任意一种。
7.如权利要求1所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其特征在于：所述增容剂包括铝酸酯、钛酸酯中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将全生物降解树脂加入到溶剂中，在溶解状态下加入扩链剂，搅拌反应完全后，蒸干溶剂得到交联全生物降解树脂；
2）将制得的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入填料、润滑剂和增容剂，密炼25-
30min；
3）将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到增强填充型全生物降解树脂颗粒；
4）将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。
9.如权利要求8所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于：
步骤1）具体为：将全生物降解树脂放入装有溶剂的带有冷凝系统的反应釜中，升温至45℃，待全生物降解树脂完全溶解后，边搅拌边加入扩链剂，继续搅拌反应30min，关闭冷凝系统，蒸干溶剂，得到交联全生物降解树脂并将溶剂回收。
10.如权利要求8所述的一种增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于：步骤3）中采用双螺杆挤出机挤出造粒的加工温度为130～220℃。

说明书全文

一种增强填充型全生物降解塑料 薄膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前，塑料薄膜因其质量轻、强度高、化学性能稳定及廉价等优点而在许多领域广泛发展，但由于用过的塑料薄膜尚没有妥善的处理方式，大多是作为固体废料处理掉，而由于普通塑料废弃物在环境中较难自然降解，对自然环境的污染越来越严重，对我们的生活造成严重危害，因此，为解决这一问题，可生物降解塑料薄膜得到了越来越多的关注。

[0003] 现有的可生物降解塑料薄膜大多采用粉质填料等与生物降解树脂通过双螺杆制备而成，但是粉质填料添加后会大大降低全生物降解材料的性能，而常规的共混改性并不能起到明显改善材料性能的目的；且薄膜材料中主体是生物降解树脂，因此增强生物降解树脂性能成为切实有效提升材料性能的手段，但仅用双螺杆对树脂进行加工，试图添加扩链剂对树脂进行扩链增强效果不理想，扩链率不高。

[0004] 因此有必要设计一种新的增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法，以克服上述问题。

发明内容

[0005] 为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜及其制备方法，，可以显著提高全生物降解塑料薄膜的力学性能，并提高生物质的加入量，进一步降低材料成本。

[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案为一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：全生物降解树脂100份，溶剂300-350份，扩链剂4-8份，填料50-65份，润滑剂1-3份，增容剂1-3份。

[0007] 进一步地，所述全生物降解树脂包括聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸-己二酸-丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯中的至少一种。

[0008] 进一步地，所述溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、三氯甲烷、丙酮、苯酚、四氯乙烷等氯代烷烃和酚类中的任意一种。

[0009] 进一步地，所述扩链剂为双官能团酸衍生物、异氰酸酯类化合物、酸酐化合物、环氧化物中的任意一种。所述双官能团酸衍生物包括2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸等；所述异氰酸酯类化合物包括二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯等；所述酸酐化合物包括邻苯二甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸苷、甲基苯稀酸苷、苯甲酸酐等；所述环氧化物包括1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、2,3-环氧丙酸乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。

[0010] 进一步地，所述填料包括碳酸钙、方解石、高岭土、滑石粉、硫酸钡、硫酸镁、二氧化硅中的至少一种。

[0011] 进一步地，所述润滑剂包括单甘脂、白油、聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸钙、硬脂酸、硬脂酸锌、液体石蜡中的任意一种。

[0012] 进一步地，所述增容剂包括铝酸酯、钛酸酯中的至少一种。

[0013] 本发明还提供上述的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：1）将全生物降解树脂加入到溶剂中，在溶解状态下加入扩链剂，搅拌反应完全后，蒸干溶剂得到交联全生物降解树脂；
2）将制得的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入填料、润滑剂和增容剂，密炼25-
30min；
3）将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到增强填充型全生物降解树脂颗粒；
4）将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。

[0014] 进一步地，步骤1）具体为：将全生物降解树脂放入装有溶剂的带有冷凝系统的反应釜中，升温至45℃，待全生物降解树脂完全溶解后，边搅拌边加入扩链剂，继续搅拌反应30min，关闭冷凝系统，蒸干溶剂，得到交联全生物降解树脂并将溶剂回收。

[0015] 进一步地，步骤3）中采用双螺杆挤出机挤出造粒的加工温度为130～220℃。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明可以显著提高全生物降解塑料填充填料后的力学性能，并提高填料的加入量，进一步降低材料成本；
（2）本发明将全生物降解树脂先溶于溶剂中，加入扩链剂搅拌，使扩链剂与树脂充分接触、反应，所得到的扩链后的树脂再与填料、润滑剂和增容剂进行共混加工，得到的全生物降解塑料薄膜的性能获得大幅提升。

具体实施方式

[0017] 下面对本发明实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0018] 本发明提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：全生物降解树脂100份，溶剂300-350份，扩链剂4-8份，填料50-65份，润滑剂1-3份，增容剂1-3份。

[0019] 本发明还提供上述的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：1）将全生物降解树脂加入到溶剂中，在溶解状态下加入扩链剂，搅拌反应完全后，蒸干溶剂得到交联全生物降解树脂；
2）将制得的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入填料、润滑剂和增容剂，密炼25-
30min；
3）将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得到增强填充型全生物降解树脂颗粒；
4）将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。

[0020] 采用本发明的方法先将全生物降解树脂溶于溶剂中，加入扩链剂搅拌，使扩链剂与树脂充分接触、反应，所得到的扩链后的树脂再与填料、润滑剂和增容剂进行共混加工，得到的全生物降解塑料薄膜的性能获得大幅提升。

[0021] 实施例1本实施例提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯100份，二氯甲烷350份，二异氰酸酯5份，碳酸钙55份，白油2份，铝酸酯2份。

[0022] 本实施例还提供上述的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：1）将聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯放入装有二氯甲烷的带有冷凝系统的反应釜中，升温至45℃，待聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯完全溶解后，边搅拌边加入二异氰酸酯，继续搅拌反应30min，关闭冷凝系统，蒸干二氯甲烷，得到交联全生物降解树脂并将溶剂回收至回收瓶待二次利用；
2）将制得的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入碳酸钙、白油和铝酸酯，密炼
25min；
3）将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为130℃，即得到增强填充型全生物降解树脂颗粒；
4）将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。

[0023] 对比例1对比例1提供一种生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯100份，二异氰酸酯5份，碳酸钙55份，白油2份，铝酸酯2份；其采用常规共混制备，具体方法为：将聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、二异氰酸酯、碳酸钙、白油和铝酸酯放入密炼机中，密炼25min，得到混合均匀的材料；再通过双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度为130℃；最后用吹膜设备吹膜，制得生物降解塑料薄膜。

[0024] 实施例2本实施例提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚丁二酸丁二醇酯100份，二氯甲烷300份，对苯二异氰酸酯5份，硫酸钡60份，聚乙烯蜡1份，钛酸酯1.5份。

[0025] 本实施例还提供上述的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：1）将聚丁二酸丁二醇酯放入装有二氯甲烷的带有冷凝系统的反应釜中，升温至45℃，待聚丁二酸丁二醇酯完全溶解后，边搅拌边加入对苯二异氰酸酯，继续搅拌反应30min，关闭冷凝系统，蒸干二氯甲烷，得到交联全生物降解树脂并将溶剂回收至回收瓶待二次利用；
2）将制得的交联全生物降解树脂放入密炼机中，加入硫酸钡、聚乙烯蜡和钛酸酯，密炼
25min；
3）将密炼后得到的共混物投入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为220℃，即得到增强填充型全生物降解树脂颗粒；
4）将造好的增强填充型全生物降解树脂颗粒用吹膜设备进行吹膜，得到增强填充型全生物降解塑料薄膜。

[0026] 对比例2对比例1提供一种生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚丁二酸丁二醇酯100份，对苯二异氰酸酯5份，硫酸钡60份，聚乙烯蜡1份，钛酸酯1.5份；其采用常规共混制备，具体方法为：将聚丁二酸丁二醇酯、对苯二异氰酸酯、硫酸钡、聚乙烯蜡和钛酸酯放入密炼机中，密炼25min，得到混合均匀的材料；再通过双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度为
220℃；最后用吹膜设备吹膜，制得生物降解塑料薄膜。

[0027] 实施例3本实施例提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚丁二酸丁二醇酯50份，聚己二酸丁二醇酯50份，三氯甲烷320份，邻苯二甲酸酐4份，滑石粉50份，液体石蜡3份，铝酸酯1份。

[0028] 本实施例的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法与实施例1相同，仅配方不同。

[0029] 实施例4本实施例提供一种增强填充型全生物降解塑料薄膜，其包括按质量份数计的如下成分：聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯30份，聚对苯二甲酸-丁二酸-丁二醇酯70份，三氯甲烷
350份，1,2-环氧-4-乙烯基环己烷8份，碳酸钙30份，滑石粉35份，白油1份，铝酸酯3份，钛酸酯1份。

[0030] 本实施例的增强填充型全生物降解塑料薄膜的制备方法与实施例1相同，仅配方不同。

[0031] 对实施例1、实施例2、对比例1和对比例2制得的薄膜的力学性能进行测试，结果如表1所示。

[0032] 从表1可以看出，在相同的填料添加量下，采用本发明提供的制备方法制得的薄膜的力学性能更优越；在保证产品性能前提下，可增加填料添加量，从而降低材料成本。

[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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