绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种绿色可生物降解的塑料薄膜，由如下重量份的原料制成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯60‑70份、聚乳酸20‑30份、改性淀粉16‑24份、增强填料4‑7份、增塑剂5‑8份、润滑剂2‑3份、光稳定剂1‑2份；本发明专利技术还公开了所述绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺。本发明专利技术采用聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸为基体，皆为可完全生物降解塑料、绿色环保，二者按照一定配比作为薄膜基体，能够弥补各自的缺陷，在力学性能、阻隔性能上达到互补的效果；通过改性淀粉的适量添加，能够提高薄膜的力学性能和PBAT的完全降解塑料；通过增强填料的微量辅助，提高薄膜的强度和阻隔性能，得到一种性能优异、绿色可生物降解的塑料薄膜。

【技术实现步骤摘要】
绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺
本专利技术属于塑料薄膜
，具体地，涉及一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺。
技术介绍
在科技水平不断发展的今天，塑料薄膜制品已经成了人们生活中所常见且不可或缺的东西，一次性塑料袋、快递包装袋等塑料薄膜随处可见。传统塑料薄膜制品的原料多为石油的各种衍生物，而众所周知，石油属于不可再生资源，所以在石油资源枯竭之前，找到合适的甚至性能更好的塑料替代品刻不容缓。另一方面，随着人们环保意识的增强，单纯追求产品性能的时代已经过去，如今人们更需要的是塑料产品本身的环境友好性，所以可生物降解性塑料制品应运而生。可生物降解塑料是指可以由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。已有的可生物降解塑料薄膜多是由天然高分子材料与各种聚酯共混或共聚来制备的，其中有些虽然制得的材料为可生物降解性，但其制备过程会使用到有毒有害的催化剂、交联剂等。现有技术生产的可降解塑料薄膜是添加型可降解塑料薄膜，其加工性能、力学性能和热塑性较差，生物降解需要一定的条件且时间较长，而塑料薄膜废弃后的环境，要么是被搁在封闭的垃圾处理系统中，要么就是暴露在条件不固定的自然环境中，很难保证这种塑料薄膜降解所需要的固定条件，这些降解塑料在大多数情况下，无论在垃圾处理系统中还是在自然环境因为受条件的现在而不能很好的降解。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种绿色可生物降解的塑料薄膜及其加工工艺，采用聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)为基体，二者皆为可完全生物降解塑料、绿色环保，二者按照一定配比作为薄膜基体，能够弥补各自的缺陷，在力学性能、阻隔性能上能够达到互补的效果；通过改性淀粉的适量添加，能够提高薄膜的力学性能和PBAT的完全降解塑料；通过增强填料的微量辅助，提高薄膜的强度和阻隔性能，得到一种性能优异、绿色可生物降解的塑料薄膜。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：绿色可生物降解的塑料薄膜，由如下重量份的原料制成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯60-70份、聚乳酸20-30份、改性淀粉16-24份、增强填料4-7份、增塑剂5-8份、润滑剂2-3份、光稳定剂1-2份；所述绿色可生物降解的塑料薄膜由如下步骤制成：步骤S1、将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料分别在60℃、45℃、40℃和80℃真空干燥箱中干燥处理6h；步骤S2、将干燥后的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料同时加入双螺杆挤出机中，再加入增塑剂、润滑剂和光稳定剂，熔融共混，共混物经双螺杆挤出机挤出造粒，得到塑料；步骤S3、将制得的塑料抽真空干燥，经吹膜机吹膜，制得厚度为30-100um的薄膜，得到所述绿色进而生物降解的塑料薄膜。进一步地，所述增塑剂为甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、山梨醇、聚丙二醇、己二酸二-(2-乙基己基)酯、己二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酸山梨醇酯中的一种或多种的组合物。进一步地，所述润滑剂为硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或多种的组合物。进一步地，所述改性淀粉由如下方法制备：将淀粉在85℃电热鼓风干燥箱干燥4h，将干燥后的淀粉与丙三醇按照质量比为2-2.5:1混合，在混合物中加入淀粉质量0.5％的酒石酸，充分混合后，经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性淀粉，其中挤出机的温度设置从加料段到机头段的温度为95-145℃，螺杆转速为90rpm。进一步地，所述增强填料由如下方法制备：1)按照料液比1g：10-12mL称取填料加入去离子水中，先常温150r/min搅拌12-14min，再将混合物升温至76℃，并于76℃下以600r/min匀速搅拌40min，得到填料悬浊液；2)按照料液比1g：5-6mL称取四丁基溴化铵加入去离子水中，搅拌使四丁基溴化铵充分溶解，得到四丁基溴化铵溶液；3)将填料悬浊液和四丁基溴化铵溶液按照体积比5:1混合，常温300r/min搅拌120min，静置24h后抽滤，并用去离子水和乙醇冲洗产物6-8次，将产物置于80℃干燥箱中干燥72h，取出研磨过200目筛，得到增强填料；其中，所述填料为层状硅酸盐黏土矿物，为高岭土、水滑石、蒙脱土、伊利石中的一种或多种的组合物。绿色可生物降解的塑料薄膜的加工工艺，包括如下步骤：步骤S1、将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料分别在60℃、45℃、40℃和80℃真空干燥箱中干燥处理6h；步骤S2、将干燥后的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料同时加入双螺杆挤出机中，再加入增塑剂、润滑剂和光稳定剂，熔融共混，共混物经双螺杆挤出机挤出造粒，得到塑料；步骤S3、将制得的塑料抽真空干燥，经吹膜机吹膜，制得厚度为30-100um的薄膜，得到所述绿色进而生物降解的塑料薄膜。进一步地，双螺杆挤出造粒温度设定为：料筒1区-9区的温度分别为：150℃，155℃，155℃，160℃，160℃，160℃，160℃，160℃，155℃；螺杆转速150r/min；吹膜机温度设定：1区-4区温度分别为：145℃，150℃，150℃，150℃；螺杆转速25r/min。本专利技术的有益效果：本专利技术在塑料薄膜的原料中加入了改性淀粉，通过酒石酸对淀粉进行改性，酒石酸对淀粉有酸降解的作用，能够促进淀粉的水解反应，在熔融挤出过程中降低淀粉的分子量，使改性淀粉的颗粒尺寸减小，有利于改性淀粉以更小的液滴的形式在PBAT基体中均匀分散，形成纳米分散相，提高改性淀粉与PBAT的相容性，进而提高PBAT/改性淀粉的力学性能；PBAT将改性淀粉以包裹的形式嵌入在PBAT基体中，淀粉的存在有助于细菌的繁殖和生长，其分泌物可能会促进PBAT的降解，并且改性淀粉中酒石酸的存在也会催化降解PBAT，降低其特性粘数，提高PBAT的降解性能；本专利技术在塑料薄膜的原料中加入了增强填料，填料为层状硅酸盐黏土矿物，通过四丁基溴化铵有机化改性无机填料，四丁基溴化铵与填料片层间的羟基发生反应，有机分子链进入填料片层之间，可使填料层间距变大，利于在层间插入高分子链，更好改善聚合物性能，使改性填料均匀分散于PLA中，有效提高了填料和PLA间的相容性；由于填料经有机改性后，层间距变大，促使改性淀粉能够均匀吸附于填料表面和层间，使得改性淀粉能够较好地分散于PLA中，并且，由于改性填料的优异强度和独特的片层结构，不仅能够与改性淀粉协同增韧PLA，还可提高PLA的强度；再者，低含量的改性填料在PLA中分散均匀，且由于独特片层结构阻止了氧气透过，从而提高了塑料薄膜的氧、水阻隔性；本专利技术的塑料薄膜，采用聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)为基体，二者皆为可完全生物降解塑料、绿色环保，二者按照一定配比作为薄膜基体，能够弥补各自的缺陷，在力学性能、阻隔性能上能够达到互补的效果；通过改性淀粉的适量添加，能够提高薄膜的力学性能和PBAT的完全降解塑料；通过增强填料的微量辅助，提高薄膜的强度和阻隔性能，得到一种性能优异、绿色可生物降解的塑料薄膜。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，由如下重量份的原料制成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯60‑70份、聚乳酸20‑30份、改性淀粉16‑24份、增强填料4‑7份、增塑剂5‑8份、润滑剂2‑3份、光稳定剂1‑2份；所述绿色可生物降解的塑料薄膜由如下步骤制成：步骤S1、将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料分别在60℃、45℃、40℃和80℃真空干燥箱中干燥处理6h；步骤S2、将干燥后的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料同时加入双螺杆挤出机中，再加入增塑剂、润滑剂和光稳定剂，熔融共混，共混物经双螺杆挤出机挤出造粒，得到塑料；步骤S3、将制得的塑料抽真空干燥，经吹膜机吹膜，制得厚度为30‑100um的薄膜，得到所述绿色进而生物降解的塑料薄膜。

【技术特征摘要】
1.绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，由如下重量份的原料制成：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯60-70份、聚乳酸20-30份、改性淀粉16-24份、增强填料4-7份、增塑剂5-8份、润滑剂2-3份、光稳定剂1-2份；所述绿色可生物降解的塑料薄膜由如下步骤制成：步骤S1、将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料分别在60℃、45℃、40℃和80℃真空干燥箱中干燥处理6h；步骤S2、将干燥后的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、改性淀粉和增强填料同时加入双螺杆挤出机中，再加入增塑剂、润滑剂和光稳定剂，熔融共混，共混物经双螺杆挤出机挤出造粒，得到塑料；步骤S3、将制得的塑料抽真空干燥，经吹膜机吹膜，制得厚度为30-100um的薄膜，得到所述绿色进而生物降解的塑料薄膜。2.根据权利要求1所述的绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，所述增塑剂为甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、山梨醇、聚丙二醇、己二酸二-(2-乙基己基)酯、己二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酸山梨醇酯中的一种或多种的组合物。3.根据权利要求1所述的绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸酰胺、甲撑双硬脂酰胺、乙撑双硬脂酰胺、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或多种的组合物。4.根据权利要求1所述的绿色可生物降解的塑料薄膜，其特征在于，所述改性淀粉由如下方法制备：将淀粉在85℃电热鼓风干燥箱干燥4h，将干燥后的淀粉与丙三醇按照质量比为2-2.5:1混合，在混合物中加入淀粉质量0.5％的酒石酸，充分混合后，经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性淀粉，其中挤出机的温度设置从加料段到机头段的温度为95-145℃，螺杆转速为90rpm。5.根据权利要求1所述的绿色可生物降解的塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：谷水英，
类型：发明
国别省市：浙江,33