本发明专利技术公开了PLA和PBAT及ST降解复合材料及其生产工艺，包括如下重量份的组份：PLA树脂20～30份、PBAT树脂20～30份、ST0.3～1份、食用级玉米淀粉60～80份、淀粉复合改性剂0.5～2份、润滑剂0.5～1.5份、偶联剂0.3～0.8份、抗氧剂0.3～0.8份。其方法包括：设备安装调试、玉米淀粉脱水改性处理、低温共混和挤出成型。本发明专利技术的降解复合材料制造成本低，同时具有足够的机械程度和耐温性能，完全可以满足包装材料的使用要求，由于食用级玉米淀粉，使生物降解速度块，能在自然条件下降解，不产生废水、废弃和废渣，该生产工艺步骤简单，不仅提高了PLA和PBAT及ST降解复合材料的降解性能，而且产生的经济效益显著。经济效益显著。经济效益显著。
【技术实现步骤摘要】
PLA和PBAT及ST降解复合材料及其生产工艺
[0001]本专利技术涉及PLA和PBAT及ST降解复合材料及其生产工艺。
技术介绍
[0002]近年来，随着白色污染的不断加重和人们对生态环境保护意识的逐渐增强，一些可生物降解的材料，特别是来源于可再生资源的聚合物受到高度关注。聚乳酸(PLA)，也称聚丙交酯，是以置物淀粉发酵的乳酸为单体聚合而成的生物可降解型聚酯材料，具有良好的机械强度和生物相容性，对人体无刺激性、无毒无害，降解的最终产物是可以被植物吸收利用的二氧化碳和水，这样形成了一个整体的碳循环。正是由于聚乳酸优异的性能，其在医用、包装和日常等领域得以广泛应用。
[0003]聚乳酸本身也存在一些固有缺陷，例如断裂伸长率小，冲击强度低，加工过程结晶速率慢，结晶度小。聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种间距硬段与软段的热塑性弹性体聚合物，拥有较长的脂肪族柔性链与芳环构成的刚性侧基，综合了聚丙烯酸丁酯(PBA)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的性能，同样作为可降解的聚酯，相对于PLA自身的脆性缺陷，PBAT更加柔软，更具延展性。
[0004]海泡石黏土(ST)是一种天然纤维状含税的镁质硅酸盐非金属黏土矿物，具有链状和层状纤维状的过度型结构特征，其具有较高的反应活性、阳离子交换容量和吸附性能，可以显著提高树脂的耐盐性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供PLA和PBAT及ST降解复合材料及其生产工艺的技术方案，该降解复合材料制造成本低，同时具有足够的机械程度和耐温性能，完全可以满足包装材料的使用要求，由于食用级玉米淀粉，使生物降解速度块，能在自然条件下降解，不产生废水、废弃和废渣，该生产工艺步骤简单，不仅提高了PLA和PBAT及ST降解复合材料的降解性能，而且产生的经济效益显著。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于包括如下重量份的组份：PLA树脂20～30份、PBAT树脂20～30份、ST0.3～1份、食用级玉米淀粉60～80份、淀粉复合改性剂0.5～2份、润滑剂0.5～1.5份、偶联剂0.3～0.8份、抗氧剂0.3～0.8份。
[0008]进一步，淀粉复合改性剂由PVA、淀粉、甘油、二乙醇胺和山梨醇制备而成。
[0009]进一步，润滑剂为硬脂酸及其盐、芥酸酰胺、油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种以上的混合物。
[0010]进一步，偶联剂为γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
[0011]进一步，抗氧剂为亚磷酸苯二异癸酯或多烷基双酚A亚磷酸酯中的一种。
[0012]如上述的PLA和PBAT及ST降解复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
[0013]1)设备安装调试
[0014]a、首先将高温加速箱通过隔板安装在低温低速箱的上方，在高温加速箱盒低温低速箱之间通过导流装置连通，沿低温低速箱的底部安装支架，通过将高温加速箱与低温低速箱装配在一起，不仅可以简化降解复合材料的生产工艺，而且操作更简单方便，隔板可以起到将高温加速箱与低温低速箱进行分离的作用，避免两个箱体之间的温度相互影响，提高反应的效率，高温加速箱和低温低速箱可以相互独立工作，满足物料的连续反应，高温加速箱内加工后的物料通过导流装置可以进入低温低速箱，使反应原料的投入更简单，同时避免了反应原料搬运的步骤，大大提高反应的效率；
[0015]b、然后在加工台的顶面上安装双螺杆挤出箱、支撑板、齿轮箱和驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器连接齿轮箱，齿轮箱通过传动轴经万向节连接挤出螺杆，双螺杆挤出箱内设有挤出混合腔，挤出混合腔的内侧面上设置有加热板，挤出螺杆位于挤出混合腔内，同时传动轴水平贯穿支撑板，沿双螺杆挤出箱的出料端安装挤出板，沿双螺杆挤出箱的顶面进料端安装自动加料装置，反应后的物料通过自动加料装置进入双螺杆挤出箱，通过自动加料装置可以控制物料的进入量，驱动电机可以通过联轴器带动齿轮箱内的齿轮转动，再通过传动轴经万向节带动挤出螺杆旋转，实现对双螺杆挤出箱内的物料进行挤出成型，支撑板提高了传动轴工作时的稳定性和可靠性；
[0016]2)玉米淀粉脱水改性处理
[0017]a、首先将食用级玉米淀粉称重计量后投入高温加速箱内进行加热脱水，20～30min后，测定水分，控制在0.5％以下；
[0018]b、然后将PVA和淀粉进行塑化处理，并进行共混，得到PVA/淀粉共混物，将PVA/淀粉共混物中添加甘油、二乙醇胺和山梨醇，充分共混得到淀粉复合改性剂；通过甘油、二乙醇胺和山梨醇作为复配增塑剂，有效地实现了PVA的塑化改性，显著改善了PVA的热性能和流变性能；将充分塑化好的PV与塑化淀粉混合后挤出，得到力学性能好、界面相容性优异的淀粉复合改性剂，使得淀粉复合改性剂的交联度大大提高，同时耐水性好，扩大应用范围。
[0019]c、接着将制备好的淀粉复合改性剂投入高温加速箱，与食用级玉米淀粉混合搅拌15～20min，形成玉米淀粉待用料；
[0020]3)低温共混
[0021]a、将PLA树脂和PBAT树脂及ST计量后投入到低温低速箱，并打开导流装置，使高温加速箱内的玉米淀粉待用料通过导流装置进入低温低速箱；
[0022]b、低温低速箱在低温低速下搅拌5～10min，再依次投入润滑剂、偶联剂和抗氧剂，连续搅拌形成混合料；
[0023]4)挤出成型
[0024]将混合料通过自动加料装置投入双螺杆母粒机，通过双螺杆挤压混合，熔融，定量挤出形成母粒。
[0025]该生产工艺步骤简单，不仅提高了PLA和PBAT及ST降解复合材料的降解性能，而且产生的经济效益显著。
[0026]进一步，高温加速箱的外侧设置有第一竖向搅拌电机和环形加热层，环形加热层位于第一竖向搅拌电机的下方，第一竖向搅拌电机连接有第一竖向搅拌桨，第一竖向搅拌桨位于高温加速箱内，高温加速箱的顶面上设置有进料斗、第一进液管、第一横向搅拌电机
和排气管，第一横向搅拌电机通过转轴连接第一横向搅拌桨，第一横向搅拌桨靠近高温加速箱的底部，通过进料斗和第一进液管，可以将反应所需的原料投入高温加速箱，经第一竖向搅拌电机和第一横向搅拌电机分别带动第一竖向搅拌桨和第一横向搅拌桨对反应物进行搅拌，提高反应的速率，同时环形加热层可以对高温加速箱进行加热，满足反应物的反应温度要求，产生的气体可以通过排气管进行释放。
[0027]进一步，低温低速箱的外侧设置有第二竖向搅拌电机、冷却水层、出料管和第二进液管，第二竖向搅拌电机连接有第二竖向搅拌桨，第二竖向搅拌桨位于低温低速箱内，低温低速箱的底部设置有第二横向搅拌电机，第二横向搅拌电机连接第二横向搅拌桨，第二横向搅拌桨靠近低温低速箱的底部，出料管上设置有卸料板，卸料板通过螺纹本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于包括如下重量份的组份：PLA树脂20～30份、PBAT树脂20～30份、ST0.3～1份、食用级玉米淀粉60～80份、淀粉复合改性剂0.5～2份、润滑剂0.5～1.5份、偶联剂0.3～0.8份、抗氧剂0.3～0.8份。2.根据权利要求1所述的PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于：所述淀粉复合改性剂由PVA、淀粉、甘油、二乙醇胺和山梨醇制备而成。3.根据权利要求1所述的PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸及其盐、芥酸酰胺、油酸酰胺或乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于：所述偶联剂为γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。5.根据权利要求1所述的PLA和PBAT及ST降解复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸苯二异癸酯或多烷基双酚A亚磷酸酯中的一种。6.如权利要求1～5任一项所述的PLA和PBAT及ST降解复合材料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：1)设备安装调试a、首先将高温加速箱通过隔板安装在低温低速箱的上方，在高温加速箱盒低温低速箱之间通过导流装置连通，沿低温低速箱的底部安装支架；b、然后在加工台的顶面上安装双螺杆挤出箱、支撑板、齿轮箱和驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器连接齿轮箱，齿轮箱通过传动轴经万向节连接挤出螺杆，双螺杆挤出箱内设有挤出混合腔，挤出混合腔的内侧面上设置有加热板，挤出螺杆位于挤出混合腔内，同时传动轴水平贯穿支撑板，沿双螺杆挤出箱的出料端安装挤出板，沿双螺杆挤出箱的顶面进料端安装自动加料装置；2)玉米淀粉脱水改性处理a、首先将食用级玉米淀粉称重计量后投入高温加速箱内进行加热脱水，20～30min后，测定水分，控制在0.5％以下；b、然后将PVA和淀粉进行塑化处理，并进行共混，得到PVA/淀粉共混物，将PVA/淀粉共混物中添加甘油、二乙醇胺和山梨醇，充分共混得到淀粉复合改性剂；c、接着将制备好的淀粉复合改性剂投入高温加速箱，与食用级玉米...
【专利技术属性】
技术研发人员：宓可钧，周邦，毕道成，裘文耀，
申请(专利权)人：浙江绿禾生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。