一种纸塑复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及生物降解高分子材料技术领域，尤其涉及一种纸塑复合材料及其制备方法。所述纸塑复合材料由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：所述聚乳酸、聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。本发明专利技术将所述流延薄膜和纸质层辊压制得纸塑复合材料，得到的纸塑复合材料具有较优的拉伸强度和直角撕裂强度。实验表明，所述纸塑复合材料的拉伸强度大于26MPa，拉伸断裂伸长率不低于2.5％，直角撕裂强度大于50KN/m。

【技术实现步骤摘要】
一种纸塑复合材料及其制备方法
本专利技术涉及生物降解高分子材料
，尤其涉及一种纸塑复合材料及其制备方法。
技术介绍
流延薄膜的材质主要是聚乙烯和聚丙烯，很少有使用聚乳酸制备完全生物降解流延薄膜的报导。聚乳酸流延薄膜分为熔融法和溶剂法，熔融法研究较少，主要因为聚乳酸熔体强度低，在重力作用下，熔体容易破裂，难以有效成膜；同时，聚乳酸薄膜脆而硬，冷却过程中容易收缩褶皱，薄膜撕裂强度低，是缺口敏感材料。普通小分子增塑剂，如柠檬酸酯类，在增塑聚乳酸流延过程中产生大量刺激性挥发物，影响人体健康和生产环境，不适合流延加工。王举等人已公开专利技术专利，一种新型聚乳酸新型材料及加工工艺(专利公开号CN104371289A)，报道了使用淀粉、聚乳酸、E-20树脂、粘合剂硼砂或硼酸钠等、润滑剂硬脂酸、抗氧化剂山梨糖醇共混挤出制备共混物，之后淋膜与纸复合制备淋膜纸的方法。王举等人还公开了专利技术专利，一种用于纸淋膜的聚乳酸新材料及其加工工艺(专利公开号CN104452459A)，报道了使用淀粉、聚乳酸、环氧树脂、粘合剂、增白剂、抗氧化剂共混挤出制备共混物，之后淋膜与纸复合制备淋膜纸的方法。深圳市光华伟业实业有限公司的吴景阳等人公开了专利技术专利，一种可生物降解的淋膜纸材料及其制备方法(专利公开号CN102558797A)，报道了使用60wt％～90wt％聚乳酸、5wt％～40wt％可降解增韧树脂、1wt％～10wt％弹性体、0.1wt％～1.0wt％加工助剂、0.1wt％～1.0wt％防老剂共混挤出制备共混物，之后淋膜与纸复合制备淋膜纸的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种纸塑复合材料及其制备方法，本专利技术提供的纸塑复合材料具有较优的拉伸强度和直角撕裂强度。本专利技术提供了一种纸塑复合材料，由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：所述聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。优选的，所述聚乳酸的数均分子量为5×104～2×105g/mol。优选的，所述聚己二酸二乙二醇酯的数均分子量为2×103～2×104g/mol。优选的，所述流延薄膜的厚度为5～50μm。优选的，所述纸质层为纸张，所述纸质层的厚度为20～400μm。本专利技术还提供了一种上文所述的纸塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅挤出造粒，烘干后，得到混合树脂材料；B)将所述混合树脂材料进行流延，流延得到的薄膜在熔融状态下与纸质层辊压复合，得到纸塑复合材料。优选的，步骤A)中，所述挤出造粒在双螺杆挤出机中进行；所述双螺杆挤出机的机头温度为180～185℃，螺杆转速为100～300rpm。优选的，步骤B)中，所述流延的螺杆转速为40～300r/min。本专利技术提供了一种纸塑复合材料，由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：所述聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。本专利技术将所述流延薄膜和纸质层辊压制得纸塑复合材料，得到的纸塑复合材料具有较优的拉伸强度和直角撕裂强度。聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和纸质层均可生物降解，所制备的纸塑复合材料可用于食品药品包装、医用手术台布、医用卫生围巾和医疗器械包装等。实验结果表明，本专利技术提供的纸塑复合材料的拉伸强度大于26MPa，拉伸断裂伸长率不低于2.5％，直角撕裂强度大于50KN/m。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，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，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种纸塑复合材料，由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：所述聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。在本专利技术的某些实施例中，所述聚乳酸(PLA)的数均分子量为5×104～2×105g/mol。在本专利技术的某些实施例中，所述聚乳酸的型号为4032D，具体的，可以为NatureWorks公司生产的聚乳酸4032D。在本专利技术的某些实施例中，所述聚己二酸二乙二醇酯(PDEGA)的数均分子量为2×103～2×104g/mol。本专利技术对所述聚己二酸二乙二醇酯的来源并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚己二酸二乙二醇酯的制备方法制备即可。在本专利技术的某些实施例中，所述聚己二酸二乙二醇酯由二乙二醇与己二酸或己二酸酐在催化剂作用下进行缩聚反应制得。在本专利技术的某些实施例中，聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的重均分子量为7×104～5×105g/mol。具体的，可以选用新疆蓝山屯河聚酯有限公司生产的PBAT，型号为TH801T。在本专利技术的某些实施例中，所述SiO2的型号为ZEOSIL175，购自青岛罗纳普朗克白炭黑有限公司。在本专利技术的某些实施例中，所述PLA、PBAT、PDEGA和SiO2的质量比为4.9：90：5：0.1、14.5：80：5：0.5、24.7：70：5：0.3、34.7：60：5：0.3、44.8：50：5：0.2、54.8：40：5：0.2、62.8：30：7：0.2、69.5：20：10：0.5或87.8：10：2：0.2。在本专利技术的某些实施例中，所述流延薄膜的厚度为5～50μm。在某些实施例中，所述流延薄膜的厚度为10～30μm。在本专利技术的某些实施例中，所述纸质层为纸张。在本专利技术的某些实施例中，所述纸质层的厚度为20～400μm。在某些实施例中，所述纸质层的厚度为80～400μm。在本专利技术的某些实施例中，所述纸塑复合材料的厚度为25～450μm。在某些实施例中，所述纸塑复合材料的厚度为90～430μm。本专利技术还提供了一种上文所述的纸塑复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅挤出造粒，烘干后，得到混合树脂材料；B)将所述混合树脂材料进行流延，流延得到的薄膜在熔融状态下与纸质层辊压复合，得到纸塑复合材料。本专利技术提供的纸塑复合材料的制备方法中，采用的原料组分及配比同上，在此不再赘述。本专利技术先将聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纸塑复合材料，由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；/n所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：/n所述聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。/n

【技术特征摘要】
1.一种纸塑复合材料，由流延薄膜和纸质层经过辊压制得；
所述流延薄膜由包括聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的原料制备得到：
所述聚乳酸、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚己二酸二乙二醇酯和二氧化硅的质量比为4.9～92.9：5～93：2～10：0.1～0.5。


2.根据权利要求1所述的纸塑复合材料，其特征在于，所述聚乳酸的数均分子量为5×104～2×105g/mol。


3.根据权利要求1所述的纸塑复合材料，其特征在于，所述聚己二酸二乙二醇酯的数均分子量为2×103～2×104g/mol。


4.根据权利要求1所述的纸塑复合材料，其特征在于，所述流延薄膜的厚度为5～50μm。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会良，潘宏伟，边俊甲，韩立晶，贾世玲，金宝昌，张也，杨慧丽，董丽松，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22