适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物及其制备和在制备薄膜中的应用，该组合物原料组成包括基本组分和附加组分；以重量份计，所述基本组分包括：PBAT 30

【技术实现步骤摘要】
适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及生物降解薄膜材料领域，具体涉及一种适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物及其制备和应用。

技术介绍

[0002]生物降解塑料是一类可由自然界存在的微生物作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料降解后无毒无害，具有优良的使用性能。
[0003]聚对苯二甲酸
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己二酸
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丁二醇酯(PBAT)是一种可完全生物降解的脂肪族
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芳香族共聚酯，其有超过700％以上的较高的断裂伸长率，具有良好的柔韧性和可加工性，现已广泛应用在塑料软包装中，但PBAT的来源仍为石油化工，在生产加工的过程中消耗了石油资源并产生了较多的二氧化碳排放。聚乳酸(PLA)是以植物发酵的乳酸为原料，通过聚合的方式制得的一种强度高但脆性大的生物降解材料。将PBAT、PLA二者复合来制备包装用薄膜不仅可以结合PBAT的柔韧性和PLA的强度的优点，也可以使复合材料的生物质来源提高，降低石油资源的使用。
[0004]目前，将PBAT、PLA二者复合来制备包装用薄膜首先要解决成本和相容性的问题，国内外有不少专利和文件对此进行研究，但其使用的填料多为淀粉或改性淀粉。如公开号为CN104861210A的中国专利技术专利申请中公开了一种疏水稳定的淀粉基全生物降解树脂及其制备方法，原料包括：改性淀粉20
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50份、全生物降解聚酯50
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80份、润滑剂0.1
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5份、抗氧化剂0.1
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0.5份。该专利技术通过对淀粉进行微细化处理后进行高速搅拌改性，再经过高压高温干燥12
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24小时后与全生物降解树脂、润滑剂、抗氧剂共混，通过双螺杆挤出机造粒制备疏水稳定的淀粉填充全生物降解树脂粒子。目前，在淀粉作为PBAT/PLA包装用薄膜的填料时，仍有淀粉处理时间长、淀粉塑化效果较差、水分对材料性能影响较大，材料综合性能不高、产能低等问题。
[0005]纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50％以上。当前纤维素的改性技术主要集中在醚化和酯化两方面，通过改性使纤维素更易从木质纤维中脱离，所制成的改性纤维素，如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等改性纤维素目前已广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，由于改性纤维素产业已成熟，成本相对较低。使用纤维素或改性纤维素替代淀粉或改性淀粉作为PBAT/PLA包装用薄膜的填料具有一定的研究价值和量产潜力。
[0006]目前，该方向的专利或文献相对较少。如公开号为CN111057355A的中国专利技术专利申请中公开了一种多孔纤维素PLA复合材料及其制备方法，以多孔纤维素、PLA、PBAT和抗氧剂为原材料制备而成。该专利技术将植物纤维通过碱液处理后形的多孔纤维素与PLA及PBAT进行共混造粒制备全降解复合材料，复合材料因多孔纤维的存在，树脂基体可以渗透入多孔纤维素的微孔内形成异型微观结构增强复合材料的物理机械性能。但由于碱液处理和超声
波清洗后烘干的纤维素提出方式为实验室制备工艺，工业化提取难度大且费用较高。
[0007]如公开号为CN111286168A的中国专利技术专利申请中公开了一种生物降解聚酯/纤维素复合吹膜材料及其制备方法，所述材料包括以下重量份数的原料：PBAT 35
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50份、PLA 8
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15份、PPC(聚碳酸亚丙酯多元醇)10
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15份、淀粉25
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35份、纤维素20
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25份、相容剂2
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5份、扩链剂0.01
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0.03份、稳定剂1
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3份、抗老化剂1
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3份。该专利技术专利不仅使用淀粉和纤维素作为填料降低PBAT/PLA包装用薄膜的成本，同时相容剂、扩链剂的引入解决了PBAT、PLA和生物质填料相容性的问题。但该专利未对纤维素的提取工艺或来源进行说明，目前工业级的未经改性的纤维素成本已超过PBAT树脂的价格，不能起到降低成本的目的。

技术实现思路

[0008]为了提高PBAT/PLA生物降解薄膜的生物质含量、降低成本的同时仍维持优异的性能，并解决材料间相容性的问题，本专利技术提供了一种适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物。使用本专利技术提供的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物制备的改性纤维素填充PBAT/PLA生物降解薄膜在保障性能的同时，提高改性纤维素的添加量，降低成本。
[0009]一种适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物，原料组成包括基本组分和附加组分；
[0010]以重量份计，所述基本组分包括：
[0011]PBAT
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30
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80份，
[0012]PLA
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30份，
[0013]改性纤维素
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
40份；
[0014]以所述基本组分的总重量为基准，所述附加组分包括：
[0015][0016]所述改性纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或多种；
[0017]所述增塑剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、三聚丙三醇和山梨醇中的一种或多种；
[0018]所述增容剂为乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐三元共聚物(EMH)、乙烯丙烯酸酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(T
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GMA)、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EMA
‑
GMA)、乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA
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GMA)、聚丁二酸丁二醇酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PBS
‑
g
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GMA)和聚乳酸接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PLA
‑
g
‑
GMA)中的一种或多种；
[0019]所述扩链剂为KC
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3728、ADR
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4300
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F、ADR
‑
4370
‑
F、ADR
‑
4400和ADR
‑
4468中的一种或多种；
[0020]所述润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺和乙撑双油酸酰胺中的一种或多种。
[0021]本专利技术通过优化的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物的组合物及配比，提高改性纤维素填料添加量，在保证性能的前提下，降低了生产成本，同时提高组合物的生物质添加量。
[0022]为了使组合物能够适用于制备性能优异的薄膜，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于制备薄膜的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物，其特征在于，原料组成包括基本组分和附加组分；以重量份计，所述基本组分包括：PBAT
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
‑
80份，PLA
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30份，改性纤维素
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
40份；以所述基本组分的总重量为基准，所述附加组分包括：所述改性纤维素为羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素中的一种或多种；所述增塑剂为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、丙三醇、三聚丙三醇和山梨醇中的一种或多种；所述增容剂为乙烯
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丙烯酸酯
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马来酸酐三元共聚物、乙烯丙烯酸酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯丙烯酸丁酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚丁二酸丁二醇酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚乳酸接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；所述扩链剂为KC
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3728、ADR
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4300
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F、ADR
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4370
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F、ADR
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4400和ADR
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4468中的一种或多种；所述润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺和乙撑双油酸酰胺中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的改性纤维素填充PBAT/PLA组合物，其特征在于，所述PBAT的重均分子量为50000
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【专利技术属性】
技术研发人员：马志宇，张磊，涂征，黄瑞杰，宋玉兴，
申请(专利权)人：中广核俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：