生物可降解流延膜的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种生物可降解流延膜的制备方法，将PLA、PBAT和聚酯扩链剂按比例熔融共混得到复合材料，将复合材料与分散润滑剂进行熔融共混，制得高流动性生物可降解材料，再将其进行流延膜成型工艺，制得生物可降解流延膜。本发明专利技术通过控制PLA和PBAT的共混比例，以及聚酯扩链剂种类和添加量，调控混合材料的流动性，在改善两者材料相容性的同时，使材料达到流延级，并进一步限定熔融共混和流延膜成型的工艺条件，最终制得的生物可降解流延膜不仅具有优良的的生物降解性，还具有较好的耐热性和冲击性能，延展性和断裂伸长率好，且手感柔软；该制备方法简单易实施，无多余改性剂加入，成本低，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
生物可降解流延膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及可降解材料
，尤其涉及一种生物可降解流延膜的制备方法。

技术介绍

[0002]塑料从诞生开始，因其质轻、易成型等优点，很快便成为各行应用材料中的中流砥柱，而塑料行业中份额占比最大的为塑料薄膜。塑料薄膜是用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜，塑料薄膜可用于食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装、化工、医药等领域。塑料薄膜的成型加工方法有多种，例如压延法、流延法、吹塑法、拉伸法等。相对于其他方法生产的薄膜，流延膜因其生产速度快、产量高、透明性好、光泽性好、厚度均匀性好等优点又成为薄膜中的佼佼者。虽然流延膜使用量大，但无法回收，污染问题也逐渐凸显，所以可降解的流延膜的发展越来越被提倡。
[0003]塑料薄膜的原料为高分子化合物，其结构稳定，不易被天然微生物菌降解，自然腐烂需要200年以上；如果对其进行焚烧，则会产生大量的有毒气体，对环境造成严重的污染。所以，在塑料薄膜的发展和应用的同时，其带来的环境污染和不可再生资源的消耗也不可忽视。
[0004]为了顺应绿色环保的时势，可降解薄膜被大量研究和应用，可降解薄膜既具有传统塑料的功能和特性、又可在达到使用寿命之后，通过土壤和水中的微生物作用或通过阳光中的紫外线的作用，在自然环境中分裂降解，最终以还原形式重新进入生态环境中，回归大自然。目前常用的聚乳酸可降解薄膜多采用吹塑法成膜工艺，但是该工艺具有成膜厚度不均匀、透明性难以控制和热封性差的缺陷；制得的聚乳酸可降解薄膜仍存在耐高温性能差、硬度过高、手感差的问题，且制造工艺复杂，成本相对较高。聚乳酸不适合采用流延法制膜，在生产中通常会加入其他聚合物来提高其加工性能，但是聚乳酸的与其他物质的相容性较差，难以达到流延工艺的要求，并且会影响聚乳酸的生物降解性能；这些问题制约着可降解薄膜在市场中的广泛应用和长足发展。
[0005]有鉴于此，有必要设计一种改进的生物可降解流延膜的制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种生物可降解流延膜的制备方法，通过调控PLA和PBAT的熔融共混比例，以及聚酯扩链剂和分散润滑剂的添加量，调控混合材料的流动性，在改善两者材料相容性的同时，使材料达到流延级；并进一步限定熔融共混和流延膜成型的工艺条件，最终制得的生物可降解流延膜不仅具有优良的的生物降解性，还具有较好的耐热性和冲击性能；该制备工艺简单，无多余改性剂加入，成本低，具有广阔的应用前景。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种生物可降解流延膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、复合材料制备
[0009]将PLA、PBAT与聚酯扩链剂进行熔融共混加工，得到所述复合材料；其中，所述PLA和PBAT按照(15％～85％):(85％～15％)的比例进行共混，所述扩链剂占所述PLA和PBAT总质量的1％～15％；
[0010]S2、高流动性生物可降解材料制备
[0011]将步骤S1中得到的所述复合材料与分散润滑剂进行熔融共混，制得所述高流动性生物可降解材料；所述分散润滑剂占所述复合材料的2％～20％；
[0012]S3、生物可降解流延膜的制备
[0013]将步骤S2中制得的所述高流动性生物可降解材料，进行流延膜成型工艺，制得所述生物可降解流延膜。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述聚酯扩链剂为多元醇、多元胺或多重环氧分子扩链剂中的一种，所述扩链剂的官能度n的范围为2≤n≤4；优选官能度为3的多重环氧分子化合物作为扩链剂，包括三环氧丙基异氰尿酸酯、丙三醇三缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述熔融共混加工中保持熔体的真空度小于
‑
0.1MPa，温度为185～230℃，时间为30～60min。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，所述熔融共混温度为160～180℃，时间为30～60min。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，所述流延膜成型工艺中温度为210～240℃。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，所述分散润滑剂为环氧大豆油、硬脂酸钙、油酸酰胺、棕榈蜡中的一种或几种。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述流延膜成型工艺包括塑化挤出、流延成型和冷却定型。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，流延膜成型工艺具体包括以下步骤：
[0021]SS1、将所述高流动性生物可降解材料倒入挤出机中，由模头挤出，风冷后切粒得到颗粒物原料；
[0022]SS2、将步骤S1中得到的所述颗粒物原料送至流延机中，经210～240℃的模头流出，经冷却辊挤压冷却定型后得到薄膜，然后复卷、分切、包装为快速拉伸膜即得所述生物可降解流延膜。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，在步骤SS2中，所述薄膜表面进行电晕处理，提高其表面的附着性。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，所述熔融共混的过程中通过消泡装置或加入消泡剂来消除共混物料中的气泡。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术提供的生物可降解流延膜的制备方法，将PLA、PBAT和聚酯扩链剂熔融共混得到复合材料，将复合材料与分散润滑剂进行熔融共混，制得高流动性生物可降解材料，再将高流动性生物可降解材料，进行流延膜成型工艺，制得生物可降解流延膜。该方法通过调控PLA和PBAT的共混比例，以及聚酯扩链剂和分散润滑剂的添加量，调控混合材料的流动性，在改善两者材料相容性的同时，使材料达到流延级，并进一步限定熔融共混和流延膜成
型的工艺条件，最终制得的生物可降解流延膜不仅具有优良的的生物降解性，还具有较好的耐热性和冲击性能，延展性和断裂伸长率好，且手感柔软；该制备方法简单，无多余改性剂加入，成本低，具有广阔的应用前景。
[0027]2、本专利技术在PLA和PBAT共混时优选含有多重环氧分子扩链剂，既可以起到扩链作用，防止聚乳酸热分解，又可以起到交联的作用，增加PLA和PBAT的相容性。多重环氧分子扩链剂可以与聚乳酸分解而成的小分子乳酸反应，防止聚乳酸进一步分解，从而提高聚乳酸的耐热性。且扩链剂的多重环氧官能团还可以与PLA的反应官能团反应，形成具有支链结构的PLA，由于支链的存在会使分子间的缠绕点密度增加，这使得PLA和PBAT分子链之间的缝隙变小，提高体系中的作用力，改善了两者的相容性。另外，本专利技术的多环氧分子扩链剂为具有杂环或多支链的分子结构，其环氧基可与PLA和PBAT两端的羧基、羟基发生反应，在两种聚合物链间形成网状架桥，显著增加其分子质量，促进PLA和PBAT进行充分交联反应，提高复合材料的加工性能，使其达到流延工艺要求。
[0028]3、本专利技术的生物可降解流延膜的制备方法，其中步骤S1的熔融共混的温度为185～230℃，是为了使聚酯扩链剂与PLA/PB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解流延膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、复合材料制备将PLA、PBAT与聚酯扩链剂进行熔融共混加工，得到所述复合材料；其中，所述PLA和PBAT按照(15％～85％):(85％～15％)的比例进行共混，所述扩链剂占所述PLA和PBAT总质量的1％～15％；S2、高流动性生物可降解材料制备将步骤S1中得到的所述复合材料与分散润滑剂进行熔融共混，制得所述高流动性生物可降解材料；所述分散润滑剂占所述复合材料的2％～20％；S3、生物可降解流延膜的制备将步骤S2中制得的所述高流动性生物可降解材料，进行流延膜成型工艺，制得所述生物可降解流延膜。2.根据权利要求1所述的生物可降解流延膜的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚酯扩链剂为多元醇、多元胺或多重环氧分子扩链剂中的一种，所述扩链剂的官能度n的范围为2≤n≤4；优选官能度为3的多重环氧分子化合物作为扩链剂，包括三环氧丙基异氰尿酸酯、丙三醇三缩水甘油醚或三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。3.根据权利要求1所述的生物可降解流延膜的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述熔融共混加工中保持熔体的真空度小于
‑
0.1MPa，温度为185～230℃，时间为30～60min。4.根据权利要求1所述的生物可降解流延膜的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志敏，刘开宇，赵青华，许四华，宋银红，
申请(专利权)人：湖北拓盈新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：