熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法技术

本发明专利技术属于生物降解材料领域，公开了一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。该熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂、有机硅憎水剂和两性离子表面活性剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为15‑55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1‑8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5‑6重量份，所述润滑剂的含量为2‑6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1‑1重量份(按固含量计)，所述两性离子表面活性剂的含量为0.1‑2重量份(按固含量计)。本发明专利技术实现了PVA的熔融流延成膜，同时中温水溶PVA粒子熔融流延成膜后初始水溶温度在40℃以上。

Medium temperature water soluble PVA composition, particles and preparation method of melt casting film

【技术实现步骤摘要】
熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法
本专利技术涉及生物降解材料领域，具体涉及一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。
技术介绍
在包装领域，塑料是使用最广泛的包装材料，但随着日趋严重的环境问题、能源枯竭及食品安全威胁，人们将目光投向生物降解材料。聚乙烯醇(PVA)既具有传统塑料的性能和特性，又可在自然条件下分裂降解，最终生物降解成二氧化碳和水的形式回归自然环境，是一种生物降解的环保材料。PVA水溶性薄膜多使用溶液流延法生产制备，其加工成本极高，产能低，使用传统塑料膜袋的熔融流延成膜法是一种能耗低、产能高的加工方式，但由于PVA的熔融温度与分解温度相近，熔体流动性更差，熔融流延成膜加工难度较大，对加工设备有极高的要求。PVA低温水溶膜是指在较低温度(23℃)下开始在水中溶解的薄膜，也称常温水溶膜，其原料为部分醇解型PVA；PVA高温水溶膜是指在较高温度(80℃)以上才开始在水中溶解的薄膜，其原料为完全醇解型PVA。因此，希望提供一种熔融流延法成膜难度低、易于工业化、具有广泛应用前景的中温水溶PVA膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是使用部分醇解型PVA，通过熔融流延法制备水溶温度在40℃以上的薄膜，同时本专利技术为了克服中温水溶PVA原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题，提供了一种熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。本专利技术所述的熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物使用的原料为低温水溶PVA原料，即部分醇解型PVA，通过共混改性的方式制备的中温水溶PVA粒子的初始水溶温度在40℃以上。本专利技术提供的熔融流延法成膜成膜的中温水溶PVA组合物及粒子具有在制备过程中不发生分解，生产出粒子表面光滑，粒子熔体流动性较好，熔体流动速率较大，更利于熔融流延法成膜，实现了中温水溶PVA原料的连续化造粒及熔融流延法成膜。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，所述熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂、有机硅憎水剂和两性离子表面活性剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为15-55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)，所述两性离子表面活性剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)。优选地，所述中温为温度≥40℃，更优选为40-50℃。优选地，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为25-45重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.5-1.5重量份，所述两性离子表面活性剂含量为1-1.5重量份(按固含量计)。优选地，所述PVA的聚合度为300-2600。优选地，所述PVA的醇解度≥88％。优选地，所述增塑剂为山梨醇、乙二醇、甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油、三聚甘油、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的一种或多种。优选地，所述热分解抑制剂为有机锡稳定剂、稀土稳定剂、二硬脂酸铝、硬脂酸钡、亚磷酸三烷基酯、环氧硬脂酸丁酯和氢氧化镁中的一种或多种。优选地，所述抗热氧老化剂为抗氧剂697、1024、1076、1098、1010、626、168、DLTP和DSTP中的两种或两种以上。优选地，所述润滑剂为液体石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬化油、三聚甘油单硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。优选地，所述有机硅憎水剂为SHP-50、SHP-60、HF-6002、SEAL80和BS4004中的一种或多种。优选地，所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰两性基乙酸钠、十二烷基二甲基氧化胺或月桂酰胺丙基氧化胺。第二方面，本专利技术提供了一种熔融流延成膜的中温水溶PVA粒子的制备方法，该方法包括：将本专利技术所述的熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物经混料、造粒成型的步骤。第三方面，本专利技术提供了由本专利技术所述的方法制备的熔融流延成膜的中温水溶PVA粒子。优选地，所述中温水溶PVA粒子的含水率为0.1-0.5wt％。优选地，所述熔融流延法成膜的中温水溶PVA粒子在载荷2.16kg、220℃下的熔体流动速率为15-25g/10min。优选地，所述中温水溶PVA粒子的初始水溶温度≥40℃，更优选为40-50℃。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提供的熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物，将部分醇解型PVA原料的初始水溶温度提升至40℃以上，提升了热塑成型后中温水溶膜的使用温度；2、本专利技术提供的熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物，克服了部分醇解型的PVA原料在热塑加工的过程中易分解碳化的难题，实现了PVA的热塑加工，可熔融流延法成膜；3、本专利技术提供的中温水溶PVA组合物通过熔融流延法成膜时，相比于溶液流延法成膜具有投资小、产能高、能耗低等特点，利于PVA熔融流延法成膜的工业化生产；4、采用本专利技术提供的熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物及粒子成膜的PVA的塑料性能优异；适用于包装制品，特别适用于各种包装袋和/或封口袋中，尤其适用于快递袋、手提袋、背心袋、穿绳袋，平口袋，按扣袋、夹链袋、边封袋、手提袋、抽绳袋等中。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料均可通过商购获得，如无特别说明，所用的方法为本领域的常规方法。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术中的“中温水溶膜”是指：初始水溶温度为中等温度(40℃)以上的水溶膜。第一方面，本专利技术提供了一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，所述熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂、有机硅憎水剂和两性离子表面活性剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为15-55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)、所述两性离子表面活性剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其特征在于，所述熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂、有机硅憎水剂和两性离子表面活性剂；/n相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为15-55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)，所述两性离子表面活性剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)。/n

【技术特征摘要】
1.一种熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其特征在于，所述熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂、有机硅憎水剂和两性离子表面活性剂；
相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为15-55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)，所述两性离子表面活性剂的含量为0.1-2重量份(按固含量计)。


2.根据权利要求1所述的熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其中，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为25-45重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为0.5-1.5重量份(按固含量计)，所述两性离子表面活性剂含量为1-1.5重量份(按固含量计)。


3.根据权利要求1所述的熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其中，所述中温为温度≥40℃，更优选为40-50℃。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的熔融流延法成膜的中温水溶PVA组合物，其中，所述PVA的聚合度为300-2600；
优选地，所述PVA的醇解度≥88％。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其中，所述增塑剂为山梨醇、乙二醇、甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油、三聚甘油、聚乙二醇200和聚乙二醇400中的一种或多种。


6.根据权利要求1-3中任意一项所述的熔融流延成膜的中温水溶PVA组合物，其中，所述热分解抑制剂为有机锡稳定剂、稀土稳定剂、二硬脂酸铝、硬脂酸钡、亚磷酸三...

【专利技术属性】
技术研发人员：常江，
申请(专利权)人：北京一撕得物流技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11