本发明专利技术公开了一种高韧性全生物降解塑料袋及其制备方法。高韧性全生物降解塑料袋包括以下重量份的原料：5‑30份聚丁二酸丁二醇酯、69.4‑86.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、0.5‑8份增塑剂、0.05‑0.2份抗氧剂。本发明专利技术的高韧性全生物降解塑料袋具有韧性和抗撕裂性能高，承重能力高，降解速度快、抗静电和抗菌效果强的优点。
A high toughness biodegradable plastic bag and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种高韧性全生物降解塑料袋及其制备方法
本专利技术涉及塑料袋制备
，更具体地说，它涉及一种高韧性全生物降解塑料袋及其制备方法。
技术介绍
塑料袋的确给我们生活带来了方便，但是这一时的方便却带来长久的危害，塑料袋回收价值较低，在使用过程中除了散落在城市街道、旅游区、水体中、公路和铁路两侧造成“视觉污染”外，还存在着潜在的危害，塑料结构稳定，不易被天然微生物菌降解，在自然环境中长期不分离，会导致大片土地被长期占用，加剧了土地资源的压力，这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成污染物永久存在并不断累积，会对环境造成极大危害。环保塑料袋是各类可生物降解塑料袋的简称，随着科技的发展，各类可替代传统PE塑料的材料出现，包括PLA，PHAs，PBA，PBS等高分子材料，环保塑料袋目前应用已经较为广泛：超市购物袋、连卷保鲜袋、地膜等在国内均有大规模应用的范例。现有技术中，申请号为CN201510819999.7的中国专利技术专利申请文件中公开了一种环保型塑料袋及其加工方法，由以下重量份原料组成：OPS(对辛基苯基水杨酸酯)30-50份、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)30-50份、PLA(丙交酯聚酯，俗称聚乳酸)30-50份、玉米淀粉糊化改性母料20-30份、碳酸钙8-10份。现有的这种环保塑料袋使用PLA、OPS、PET、玉米淀粉糊化改性母料替代聚乙烯材料，原料具有自然分解，无毒性的特性，不会造成二次污染，环保安全的优点；但是聚乳酸塑料的韧性及强度较低，承重性能较差，当塑料袋内承载的东西过多时，塑料袋会无法承受袋内的重量发生断裂，且有的食品包装袋的外侧有尖端，尖端会刺破塑料袋，并且目前聚乳酸塑料产品在细菌等微生物的作用下，也需要4-6个月的时间才能全部分解成CO2和水，降解时间较长，环保性较差。因此，研发一种韧性和抗撕裂性能好，承重能力高，且降解速度快的塑料袋是需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种高韧性全生物降解塑料袋，其具有韧性和抗撕裂性能高，承重能力高，降解速度快的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种高韧性全生物降解塑料袋的制备方法，其具有制作方法简单，易于操作的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高韧性全生物降解塑料袋，包括以下重量份的原料：5-30份聚丁二酸丁二醇酯、69.4-86.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、0.5-8份增塑剂、0.05-0.2份抗氧剂。通过采用上述技术方案，聚丁二酸丁二醇酯易被自己的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，分解为二氧化碳和水，是可完全降解材料，具有良好的生物相容性，聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯作为全生物降解材料，具有较好的韧性、延展性和断裂伸长率，同时具有较好的耐热性和冲击性能，透明度好，柔软性好，抗氧化剂添加量少，可防止其加热过程中的热氧化降解，使塑料袋能顺利加工成型，增塑剂可增加塑料袋的韧性，加强其承载力，多种原料混合制成的塑料袋韧性好，抗撕裂性能高，承重力强，且透明度好，能快速降解。进一步地，所述原料重量份为：15-20份聚丁二酸丁二醇酯、72.4-80.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、3-5.5份增塑剂、0.1-0.15份抗氧剂。通过采用上述技术方案，塑料袋的各原料用量更加精确，使制成的塑料袋力学性能更加优异，透明度好，承载力高。进一步地，所述抗氧剂由以下方法制成：使用超临界二氧化碳萃取法提取大蒜精油，将大蒜精油与异十三醇聚氧乙烯醚混合，加热至50-100℃，加入绿茶提取物、生姜提取物、柠檬酸和维生素C，均质，冷却，制得抗氧剂；以重量份计，抗氧剂中各组分的用量为：3-5份大蒜精油、0.1-0.3份异十三醇聚氧乙烯醚、1.2-1.8份绿茶提取物、0.8-1.4份生姜提取物、1.4-2份柠檬酸和2-2.8份维生素C。通过采用上述技术方案，大蒜精油中含有较多处于还原态的含硫有机化合物，能将多不饱和脂肪酸自动氧化时所形成的过氧化物还原，降低过氧化值，同时绿茶提取物、生姜提取物具有较好的抗氧化作用，柠檬酸和维生素C也具有较强的还原性，将多种物质与大蒜精油混合制备的抗氧剂不仅具有抗氧化，还具有易降解的效果，不会影响塑料袋的降解速度。进一步地，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的重均分子量为6-10万，熔融指数为(3.2-3.5)g/10min。进一步地，所述增塑剂为丙三醇、邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或几种的组合物。进一步地，原料还包括聚羟基丁酸酯和PETG，聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯和PETG的质量比为1:0.2-0.4:0.3-0.5。通过采用上述技术方案，聚羟基丁酸酯的洁净度高，能快速降解，不会造成环境污染，但其力学性能差，PETG具有突出的韧性和高抗冲击强度，具有优异的机械强度和柔韧性，透明度高，光泽性好，具有环保优势，将聚羟基丁酸酯和PETG二者混合作为原料，能提升塑料袋的抗冲击强度、撕裂强度和拉伸强度，且能提升塑料袋的透明度。进一步地，原料还包括成分抗静电剂和抗菌剂，以重量份计，所述抗静电剂的用量为2.6-3.2份，抗菌剂的用量为3.5-4.8份。通过采用上述技术方案，因塑料袋在使用过程中，普遍存在静电问题，极易吸附灰尘，且从超市得到的大量购物袋用完后大多会用来盛装生活垃圾，由于生活垃圾中大多数都含有有机物，有机物极易在塑料袋内发酵、腐烂，散发各种异味，从而影响生活环境质量，因此在塑料袋的原料中掺入抗静电剂和抗菌剂，从而提升塑料袋的抗静电性和抗菌性，使塑料袋在使用过程中不易吸附灰尘，且盛装垃圾时，不易滋生细菌，具有防腐、抗菌的功能。进一步地，所述抗静电剂的制备方法如下：(1)将芳香羧酸盐类成核剂在60-120℃的真空干燥箱中干燥12-40h；(2)将石墨烯和水合肼混合后，加入到浓度为10-20％的丙三醇中，超声分散5-20min，超声频率为50-60kHz，功率为100-200W，温度为30-70℃，过滤，干燥，制得混合粉末，石墨烯、水合肼和丙三醇的质量比1:0.06-0.2:3-5；(3)将混合粉末置于N-甲基吡咯烷酮中，超声分散5-20min，超声频率为50-60kHz，功率为100-200W，温度为30-70℃，加入步骤(1)中干燥后的芳香羧酸盐类成核剂，在30-100℃下搅拌0.5-2h，搅拌速率为500-2000r/min，过滤、洗涤，在40-80℃下真空干燥12-36h，制得抗静电剂，混合粉末、N-甲基吡咯烷酮和芳香羧酸盐类成核剂的质量比为1:3-5:0.3-0.6。通过采用上述技术方案，将成核剂经干燥后，与石墨烯、水合肼与N-甲基吡咯烷酮的混合溶液进行混合，通过芳香羧酸盐类成核剂的作用，改变石墨烯的结晶行为，增加结晶密度，促使晶粒尺寸微细化，从而降低非晶区区间，从而改善石墨烯的热性能和机械性能，使石墨烯制成的抗静电剂具有较强的抗静电效果，并增强抗静电剂在塑料袋中的力学和加工性能。所述抗菌剂由以下方法制成：将质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，包括以下重量份的原料：5-30份聚丁二酸丁二醇酯、69.4-86.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、0.5-8份增塑剂、0.05-0.2份抗氧剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，包括以下重量份的原料：5-30份聚丁二酸丁二醇酯、69.4-86.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、0.5-8份增塑剂、0.05-0.2份抗氧剂。
2.根据权利要求1所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，所述原料重量份为：15-20份聚丁二酸丁二醇酯、72.4-80.8份聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、3-5.5份增塑剂、0.1-0.15份抗氧剂。
3.根据权利要求1-2任一项所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，所述抗氧剂由以下方法制成：使用超临界二氧化碳萃取法提取大蒜精油，将大蒜精油与异十三醇聚氧乙烯醚混合，加热至50-100℃，加入绿茶提取物、生姜提取物、柠檬酸和维生素C，均质，冷却，制得抗氧剂；以重量份计，抗氧剂中各组分的用量为：3-5份大蒜精油、0.1-0.3份异十三醇聚氧乙烯醚、1.2-1.8份绿茶提取物、0.8-1.4份生姜提取物、1.4-2份柠檬酸和2-2.8份维生素C。
4.根据权利要求1-2任一项所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的重均分子量为6-10万，熔融指数为（3.2-3.5）g/10min。
5.根据权利要求1-2任一项所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，所述增塑剂为丙三醇、邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求1-2任一项所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，原料还包括聚羟基丁酸酯和PETG，聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯和PETG的质量比为1:0.2-0.4:0.3-0.5。
7.根据权利要求1-2任一项所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，原料还包括抗静电剂和抗菌剂，以重量份计，所述抗静电剂的用量为2.6-3.2份，抗菌剂的用量为3.5-4.8份。
8.根据权利要求7所述的高韧性全生物降解塑料袋，其特征在于，所述抗静电剂的制备方法如下：（1）将芳香羧酸盐类成核剂在60...
【专利技术属性】
技术研发人员：李双利，
申请(专利权)人：青岛周氏塑料包装有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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