一种可生物降解的多层共挤出材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可生物降解的多层共挤出材料的制备方法，所述材料包括两层表层功能层和位于两层所述表层功能层之间的中间层，表层功能层和中间层的组分中均包括可生物降解材料，所述可生物降解材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己二酸丁二醇酯‑对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。本发明专利技术还涉及该材料的制备方法。本发明专利技术的多层共挤出材料所选用的四种母料可降解性比较好，所使用的无机矿物质具有天然属性，使其具备了完全可降解性能，可广泛用于各类食品包装，医用制品，环保标签，广告及各类环保制品领域。

Biodegradable multilayer coextrusion material and preparation method thereof

A biodegradable multilayer co extrusion material, which is characterized in that the surface layer and function layer including two is located in the middle layer between the two layers of the surface functional layer, surface layer and the middle layer of the functional components including biodegradable materials, the biodegradable materials include poly butylene succinate, polylactic acid and poly hydroxy fatty acid esters, one or several adipate terephthalate in. The invention also relates to a preparation method of the material. The multi-layer co extrusion of four kinds of materials selected biodegradable masterbatch is good, the use of inorganic minerals with the natural attributes, which has completely biodegradable properties, can be widely used in various types of food packaging, medical products, environmental labeling, advertising field and all kinds of environmental protection products.

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的多层共挤出材料及制备方法
本专利技术涉及可降解材料
，具体涉及一种可生物降解的多层共挤出材料及制备方法。
技术介绍
塑料作为一种安全，耐用且成本低廉的产品，在世界各地，各个领域都有着广泛的应用，据统计2015年全球的塑料总产量已经超过了3亿吨。但由于塑料主要是从石油中提炼得到的，因此该资源具有不可再生性。同时，由石油中提炼得到的合成塑料树脂，如聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(PS)等，其制成的塑料产品往往在废弃后不能在自然条件下分解，给环境造成严重的负担和污染。据统计，每年废弃在自然环境中的塑料及其制品高达上千万吨，而这些塑料废弃物在上百年的时间内不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，使土壤板结，影响植物的生长，如此日积月累已经给地球的生态环境造成了严重的破坏。所以一方面政府积极引导民众不再使用或者少使用塑料袋，另一方面生产企业积极研制出对环境污染小或者无污染的环保型塑料袋。在环境保护的呼声日益高涨下，一系列绿色可持续且对环境友好的生物降解塑料被陆续开发出来，并率先在西方发达国家中使用，并将来有望在世界各地逐步推广使用来代替大量的不可自然降解的塑料产品。目前国际上对可生物降解高分子材料的定义是：在有氧或无氧的环境条件下，高分子材料在微生物或动植物的作用下，其相对分子量，物理及化学性能下降，且最终形成二氧化碳，水及小分子量的对环境无公害的化合物。目前世界上已经工业化生产且已经在逐步推广使用的可生物降解高分子材料很多，但是生物可降解材料性能上各有优势和不足，不同的产品需要不同的性能需求及用途，目前的生物可降解材料制备的膜成本较高，也没有一种根据不同需要制备出不同性能生物可降解材料的方法。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种可生物降解的多层共挤出材料及制备方法。一种可生物降解的多层共挤出材料，包括两层表层功能层和位于两层所述表层功能层之间的中间层，表层功能层和中间层的组分中均包括可生物降解材料，所述可生物降解材料包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中的一种或几种。其中，共挤出材料中以上组分的重量分数为：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)0-100％，聚乳酸(PLA)0-100％，聚羟基脂肪酸酯(PHA)0-100％，聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)0-100％。上述，当重量分数为0时，说明不含有该组分。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述表层功能层和中间层的组分包括含30-80％碳酸钙的可降解复合母料，上述含30-80％碳酸钙的可降解复合母料在共挤出材料中的重量分数为0-80％，当重量分数为0时，说明不含有该组分。其中，所述可降解复合母料包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中的一种或几种。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述表层功能层中添加含40-60％二氧化钛的可降解增白母料、抗粘连剂、光吸收剂、抗氧化剂中的一种或几种。所述可降解增白母料包括聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中的一种或几种。其中，共挤出材料中以上组分的重量分数为：含40-60％二氧化钛的可降解增白母料0-15％，抗粘连剂0-5.0％，光吸收剂0-2.0％，抗氧化剂0-2.0％。当重量分数为0时，说明不含有该组分。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述中间层的组分中添加光吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂中的一种或几种。其中，共挤出材料中以上组分的重量分数为：光吸收剂0-2.0％，抗氧化剂0-2.0％，抗静电剂0-5.0％。当重量分数为0时，说明不含有该组分。上述，光吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯；抗氧化剂包括丁基羟基茴香醚；抗粘连剂包括甲基丙烯酸醋聚合物；抗静电剂包括乙氧基化脂肪族烷基胺。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述表层功能层和中间层之间均设置有夹层，夹层中包括如下重量分数的组分：聚丁二酸丁二醇酯(PBS)0-100％，聚乳酸(PLA)0-100％，聚羟基脂肪酸酯(PHA)0-100％，聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)0-100％；含30-80％碳酸钙的可降解复合母料0-80％；含40-60％二氧化钛的可降解增白母料0-15％；光吸收剂0-2.0％，抗氧化剂0-2.0％，抗静电剂0-5.0％；其中，可降解复合母料和可降解增白母料均为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中的一种或几种。当重量分数为0时，说明不含有该组分。上述，光吸收剂包括邻羟基苯甲酸苯酯；抗氧化剂包括丁基羟基茴香醚；抗静电剂包括乙氧基化脂肪族烷基胺。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述可生物降解的多层共挤出材料的厚度为10μm-300μm，中间层的厚度与表层功能层的厚度的比值为5-50。本专利技术中，作为一种优选的技术方案，所述可生物降解的多层共挤出材料是多层共挤出合成纸或者多层共挤出膜，多层共挤出合成纸的配方中含有碳酸钙复合母料(即含30-80％碳酸钙的可降解复合母料，下同)且厚度≥30μm；多层共挤出膜为配方中不含有碳酸钙复合母料的透明薄膜或配方中含有碳酸钙复合母料但厚度＜30μm的薄膜。本专利技术中，可生物降解的多层共挤出材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称量两层表层功能层的组分原料，按照设定的配比分别进入到各自的混合料斗中混合搅拌均匀后，再分别进入到各自的带有排气功能的单螺杆挤出机中，在140-230℃的温度下熔融塑化并排气后分别挤出进入到模头的第一层和第三层流道中；(2)称量中间层的组分原料，按照设定的配比进入到混合料斗中混合搅拌均匀后，再进入到带有排气功能的双螺杆挤出机中，在140-230℃的温度下熔融塑化并排气后挤出进入到模头的中间层流道中；(3)上述三层中的原料熔融挤出至温度为170-230℃的模头中汇流成三层复合结构，再经过冷却辊在20-70℃的温度冷却后，形成三层共挤出结构的厚片；(4)冷却后的多层共挤出结构厚片再进行纵横向逐次拉伸或纵横向同步拉伸；(5)经过纵横向逐次拉伸或纵横向同步拉伸后的膜片进入到牵引站，经过裁边、测厚、电晕处理等后处理过程，在收卷机收卷成可生物降解的厚度为10-300um的三层共挤出双向拉伸合成纸(膜)产品。本专利技术中，可生物降解的多层共挤出材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称量两层表层功能层的组分原料，按照设定的配比分别进入到各自的混合料斗中混合搅拌均匀后，再分别进入到各自的带有排气功能的单螺杆挤出机中，在140-230℃的温度下熔融塑化并排气后分别挤出进入到模头的第一层和第五层流道中；(2)称量两层夹层的组分原料，按照设定的配比分别进入到各自的混合料斗中混合搅拌均匀后，再分别进入到各自的带有排气功能的单螺杆挤出机中，在140-230℃的温度下熔融塑化并排气后分别挤出进入到模头的第二层和第四层流道中；(3)称量中间层的组分原料，按照设定的配比进入到混合料斗中混合搅拌均匀后，再进入到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，包括两层表层功能层和位于两层所述表层功能层之间的中间层，表层功能层和中间层的组分中均包括可生物降解材料，所述可生物降解材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己二酸丁二醇酯‑对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，包括两层表层功能层和位于两层所述表层功能层之间的中间层，表层功能层和中间层的组分中均包括可生物降解材料，所述可生物降解材料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。2.如权利要求1所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述中间层的组分包括含30-80％碳酸钙的可降解复合母料。3.如权利要求1或2所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述表层功能层中添加含40-60％二氧化钛的可降解增白母料、抗粘连剂、光吸收剂、抗氧化剂中的一种或几种。4.如权利要求1或2所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述中间层的组分中添加光吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂中的一种或几种。5.如权利要求1所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述表层功能层和中间层之间均设置有夹层，夹层中包括如下重量分数的组分：聚丁二酸丁二醇酯0-100％，聚乳酸0-100％，聚羟基脂肪酸酯0-100％，聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯0-100％；含30-80％碳酸钙的可降解复合母料0-80％；含40-60％二氧化钛的可降解增白母料0-15％；光吸收剂0-2.0％，抗氧化剂0-2.0％，抗静电剂0-5.0％；其中，可降解复合母料和可降解增白母料均为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)中的一种或几种。6.如权利要求1所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述可生物降解的多层共挤出材料的厚度为10μm-300μm，中间层的厚度与表层功能层的厚度的比值为5-50。7.如权利要求1所述的一种可生物降解的多层共挤出材料，其特征在于，所述可生物降解的多层共挤出材料是多层共挤出合成纸或者多层共挤出膜，多层共挤出合成纸的配方中含有碳酸钙复合母料且厚度≥30μm；多层共挤出膜为配方中不含有碳酸钙复合母料的透明薄膜或配方中含有碳酸钙复合母料但厚度＜30μm的薄膜。8.制备如权利要求1所述可生物降解的多层共挤出材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称量两层表层功能层的组分原料，按照设定的配比分别进入到各自的混合料斗中混合搅拌均匀后，再分别进入到各自的带有排气功能的单螺杆挤出机中，在140-230℃的温度下熔融塑化并排气后分别挤出进入到模头的第一层和第三层流道中；(2)称量中间层的组分原料，按照设定的配比进入到混合料斗中混合搅拌均匀后...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐庆德，
申请(专利权)人：齐庆德，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23