一种生物降解气泡袋材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物降解气泡袋材料及其制备方法，它是由己二酸‑对苯二甲酸‑丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、功能性粉体、加工助剂及其它助剂组成，其中己二酸‑对苯二甲酸‑丁二醇酯共聚物的重量百分比为50％～80％，聚乳酸的重量百分比为2％～20％，聚丁二酸丁二醇酯的重量百分比为1％～10％，功能性粉体的重量百分比为3％～20％，加工助剂的重量百分比为1％～5％，其它助剂的重量百分比为0％～5％，本发明专利技术的生物降解气泡袋材料具有生物降解特性，不污染环境，具有优良抗拉伸和撕裂性能，能够利用现有设备，不增加成本，利于现有产线转型，所述生物降解气泡袋材料应用于快递包装、电商缓冲包装、工业缓冲防护包装等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解气泡袋材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地说，它涉及一种生物降解气泡袋材料及其制备方法。
技术介绍
伴随生活节奏的加快，社会生活正向便利化、卫生化发展。塑料包装材料应用广泛，尤其是目前工业包装和电商包装对于缓冲材料的需求与日俱增。缓冲包装具有质量轻便、气泡缓冲效果优良、成本低廉、裁切便利等优势，但是目前市场上主要用的是以聚烯烃材料为主的气泡袋或珍珠棉，不能生物降解，大量的体积给环境带来巨大的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种主要用生物降解材料，在现有工艺设备条件下通过配方和工艺调整制备具有生物降解特性的生物降解气泡袋材料及其制备方法，不仅满足防护缓冲包装要求，还能堆肥降解，不产生任何环境污染。为实现上述目的，本专利技术提供了一种生物降解气泡袋材料，它是由己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、功能性粉体、加工助剂及其它助剂组成，其中己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物的重量百分比为50％～80％，聚乳酸的重量百分比为2％～20％，聚丁二酸丁二醇酯的重量百分比为1％～10％，功能性粉体的重量百分比为3％～20％，加工助剂的重量百分比为1％～5％，其它助剂的重量百分比为0％～5％。作为优选的，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物作为生物降解气泡袋材料的主体材料，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的分子量在10-30万之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的熔融指数在3-5g/10min之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的端基酸值含量在10-30mg/L之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的熔点在110°-120°之间。作为优选的，所述聚乳酸具有很好的强度、刚性和透明性，所述聚乳酸的分子量在10-20万之间，所述聚乳酸的熔融指数在3-10g/10min之间，所述聚乳酸的熔点在150°-160°之间，所述聚乳酸有有光学纯度98％的半结晶性材料或无定形不结晶材料。作为优选的，所述聚丁二酸丁二醇酯为线性结构，具有高达40％-60％的结晶度。作为优选的，所述加工助剂包括增塑剂，所述增塑剂是柠檬酸三正丁酯，乙酰柠檬酸三正丁酯，环氧大豆油，三醋酸甘油酯和环氧脂肪酸甲酯中的一种或者几种共混物。作为优选的，所述加工助剂还包括抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、开口剂和偶联剂中的一种或者几种；所述抗氧剂是四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，2，6-二叔丁基对甲酚，2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯，硫代二丙酸双十八酯和硫代二丙酸双月桂酯中的一种或者几种；所述热稳定剂是钙锌热稳定剂，硬脂酸锌，硬脂酸钙，有机锡和水滑石中的一种或者几种；所述润滑剂有硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺中一种或者几种；所述开口剂是油酸酰胺，芥酸酰胺和硅酮等中的一种或者几种；所述偶联剂是硅烷类偶联剂，钛酸酯偶联剂，铝酸酯类偶联剂中的一种或者几种。作为优选的，所述其他助剂包括扩链剂、抗水解剂和抗紫外线剂，所述扩链剂为苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯类，所述抗水解剂为单体型碳化亚胺和聚合型碳化亚胺的一种或两种，所述抗紫外线剂包括2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮，2-(2'-羟基-3',5'双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑，2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑，2-叔丁基-6-甲基苯酚中的一种或多种复合。作为优选的，所述功能性粉体是超微细云母粉、超微细蒙脱土和超微细滑石粉的混合物，所述超微细云母粉、超微细蒙脱土和超微细滑石粉都为8000-10000目，所述超微细云母粉是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物经过分级、研磨、筛选而成的超微细粉末；所述超微细蒙脱土是一种硅酸盐的天然矿物，为膨润土矿的主要矿物组分，所述超微细蒙脱土含Al2O3为16.54％；MgO为4.65％；SiO2为50.95％，结构式为(Al，Mg)2〔SiO10〕(OH)2·nH2O，经过分级、研磨、筛选而成的超细粉体；所述超微细蒙脱土是经过铝酸酯偶联剂活化处理的，处理方法为：在100度温度的高速搅拌机中分三次添加总质量比含量为2％的铝酸酯偶联剂，活化时间为2小时；所述超微细滑石粉也是一种片状硅酸盐的天然矿物，经过分解、研磨和筛选而成。本专利技术还提供了一种生物降解气泡袋材料的制备方法，步骤和条件包括：步骤一，将需要预处理的物料预处理好；步骤二，按照配方，称量好各种物料；步骤三，将称量好的物料加入到专用的三维混合机中搅拌3-10min，至物料充分混匀；步骤四，将混合好的物料投入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机的加料段温度在90-120℃，压缩段温度在140-180℃，均化段温度在140-165℃，口模温度在150-175℃，转速在280-400RPM；步骤五，将造好的粒料，用气泡膜机进行挤出、负压成泡、粘合、切割、收卷，气泡膜挤出机的加料段温度在90-150℃，压缩段温度在160-190℃，均化段温度在170-200℃，口模温度在190-220℃，转速在20-50RPM，牵引速度60-100米/分钟；步骤六，将所制备的生物降解气泡袋材料经过分切、热封，最后形成成品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过添加聚丁二酸丁二醇酯，能提供优良的力学强度和水汽阻隔性能；2、本专利技术通过添加加工助剂中的增塑剂，能提高生物降解气泡袋材料的流动性，增加生物降解气泡袋材料加工温度区间，改善功能性粉体材料和聚酯颗粒之间的分散性，适当增塑剂还可以提高生物降解气泡袋材料结晶速率，减少气泡膜在加工过程中的冷却时间；3、本专利技术通过添加加工助剂中的抗氧剂和热稳定剂，能够有效扩宽生物降解材料的加工温度区间，起到良好的抗氧化作用；4、本专利技术通过添加加工助剂中的偶联剂，能有效提高功能性粉体和聚合物的相容性，减少界面分相现象；5、本专利技术通过添加其他助剂，能显著提高生物降解气泡袋材料的货架寿命和耐环境性能；6、本专利技术通过添加功能性粉体中的超微细云母粉，所述超微细云母粉具有的片层结构能显著提高水汽阻隔性，提高气泡的稳定性；7、本专利技术通过添加功能性粉体中的超微细蒙脱土，所述超细蒙脱土具有很强的水分吸附力，有利于吸附生物降解气泡袋材料内的水汽，极大弥补己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯基材的生物降解膜保水性差的缺点；8、本专利技术通过添加功能性粉体中的超微细滑石粉，所述超微细滑石粉优选长径比大于3，更优选大于5的片层结构粉体，具有良好的成核作用，有利于快递提高丁二酸丁二醇缩聚物在己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯基材内的结晶成核，同时加快聚乳酸的结晶；此外，高长径比的滑石粉的片层结构也显著提高生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，它是由己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、功能性粉体、加工助剂及其它助剂组成，其中己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物的重量百分比为50％～80％，聚乳酸的重量百分比为2％～20％，聚丁二酸丁二醇酯的重量百分比为1％～10％，功能性粉体的重量百分比为3％～20％，加工助剂的重量百分比为1％～5％，其它助剂的重量百分比为0％～5％。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，它是由己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、功能性粉体、加工助剂及其它助剂组成，其中己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物的重量百分比为50％～80％，聚乳酸的重量百分比为2％～20％，聚丁二酸丁二醇酯的重量百分比为1％～10％，功能性粉体的重量百分比为3％～20％，加工助剂的重量百分比为1％～5％，其它助剂的重量百分比为0％～5％。


2.根据权利要求1所述的一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物作为生物降解气泡袋材料的主体材料，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的分子量在10-30万之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的熔融指数在3-5g/10min之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的端基酸值含量在10-30mg/L之间，所述己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的熔点在110°-120°之间。


3.根据权利要求1所述的一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，所述聚乳酸具有很好的强度、刚性和透明性，所述聚乳酸的分子量在10-20万之间，所述聚乳酸的熔融指数在3-10g/10min之间，所述聚乳酸的熔点在150°-160°之间，所述聚乳酸有有光学纯度98％的半结晶性材料或无定形不结晶材料。


4.根据权利要求1所述的一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，所述聚丁二酸丁二醇酯为线性结构，具有高达40％-60％的结晶度。


5.根据权利要求1所述的一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，所述加工助剂包括增塑剂，所述增塑剂是柠檬酸三正丁酯，乙酰柠檬酸三正丁酯，环氧大豆油，三醋酸甘油酯和环氧脂肪酸甲酯中的一种或者几种共混物。


6.根据权利要求5所述的一种生物降解气泡袋材料，其特征在于，所述加工助剂还包括抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、开口剂和偶联剂中的一种或者几种；
所述抗氧剂是四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，2，6-二叔丁基对甲酚，2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯，双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯，硫代二丙酸双十八酯和硫代二丙酸双月桂酯中的一种或者几种；
所述热稳定剂是钙锌热稳定剂，硬脂酸锌，硬脂酸钙，有机锡和水滑石中的一种或者几种；
所述润滑剂有硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯和乙撑双硬脂酰胺中一种或者几种；
所述开口剂是油酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新怀，
申请(专利权)人：苏州市星辰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32