一种可降解塑料包装材料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及C08L领域，具体为一种可降解塑料包装材料及其制备工艺，采用脂肪族聚合物80

【技术实现步骤摘要】
一种可降解塑料包装材料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及C08L领域，具体为一种可降解塑料包装材料及其制备工艺。

技术介绍

[0002]可生物降解塑料是指各项性能在储存期内满足使用要求，而使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害的物质的一类塑料，被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。
[0003]但是目前单一可降解材料存在热变形温度普遍较低、力学性能较单一及部分材料降解速率过高导致产品贮存稳定性很低的问题，限制了其大规模工业化生产应用。中国专利CN 109438937 A公开了一种抗菌型PLA基可降解食品包装材料及其制备方法，具体通过采用负载纳米二氧化钛的活性炭、聚乳酸和聚羟基烷酸酯和增塑剂混合、压片得到食品包装材料，但是PLA拉伸强度、韧性和结晶性能较底，产品的力学性能有待提高。中国专利CN112252072 A公开了一种可降解阻燃包装材料及其制备方法，以树脂、玻璃纤维、淀粉、纤维素与、增塑剂以及阻燃剂为主要原料，使提供的产品具有一定的可降解性能和阻燃性能，但是产品的空气阻隔性能和抗菌性能有待提高。
[0004]因此，本专利技术提供一种可降解塑料包装材料，具有优异的抗菌性能、阻燃性能、阻隔性能和可降解性能，有效应用于卫生产品、食品、电子产品等领域产品的包装，可生物降解，安全环保。

技术实现思路

[0005]本专利技术一方面提供了一种可降解塑料包装材料，按照重量份计，其制备原料至少包括：脂肪族聚合物80
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120份、植物淀粉10
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20份、无机粉体填料15
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25份、壳聚糖及其衍生物1
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5份、功能助剂1
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5份；
[0006]作为一种优选的技术方案，所述脂肪族聚合物为聚乙交酯(PGA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚碳酸亚丙酯(PPC)中的至少一种；优选的，所述脂肪族聚合物为聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的组合；优选的，所述聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的质量比为(0.1
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1)：(4
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6)：(3
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5)；所述聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯来源于浙江大晋新材料科技有限公司。所述聚碳酸亚丙酯来源于东莞市铭勋新材料科技有限公司。所述聚乙交酯来源于上海吉至生化科技有限公司。
[0007]专利技术人在实际研发探究过程中发现，基于本专利技术体系，通过采用聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的脂肪族聚合物组合，尤其是控制聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的质量比为(0.1
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1)：(4
‑
6)：(3
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5)，使提供的可降解塑料包装材料具有优异的拉伸强度和气体阻隔性能，同时使提供的产品使用后可在自然环境条件下降解。专利技术人分析原因可能为：在该质量比下，聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯实现良好的相容，聚乙交酯和聚碳酸亚丙酯协同有效提高可降解塑料包装材料的气体阻隔性能，同时聚碳酸亚丙酯对聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯有效增韧，在纳米级的无机粉体的协同作
用下，提高体系中聚琥珀酸丁二醇酯的结晶度从而有效提高可降解塑料包装材料的拉伸性能。
[0008]另一方面，聚碳酸亚丙酯与体系中的植物淀粉产生相互作用，有效提高可降解塑料包装材料的降解速度，但是使得产品的贮存稳定性降低。专利技术人在探究过程中意外发现，体系中引入15
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25重量份的纳米无机粉体材料，在加工过程中，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛与脂肪族聚合物聚碳酸亚丙酯、聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯的共混使得脂肪族聚合物的分子量降低，一定程度平衡可降解塑料包装材料的降解速度，避免由于产品简介速率过快导致产品的贮存稳定性降低的问题。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述植物淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、大米淀粉中的一种。所述植物淀粉为玉米淀粉。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述无机粉体填料为滑石粉、碳酸钙、膨润土、硅藻土、纳米二氧化锆、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅微粉、纳米氧化锌中的至少一种；优选的，所述无机粉体材料为碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的组合；优选的，所述碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的质量比为(2
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4)：(3
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5)：(1
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3)；所述碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的粒径均为20
‑
50nm，所述碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛来源于上海麦克林生化科技有限公司。
[0011]优选的，所述壳聚糖及其衍生物包括壳聚糖、壳聚糖季铵盐；优选的，所述壳聚糖、壳聚糖季铵盐的质量比为(1
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3)：(1
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2)；优选的，所述壳聚糖的脱乙酰度≥75％；所述壳聚糖的型号为C299272，购买自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；所述壳聚糖季铵盐的取代度为92
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98％；所述壳聚糖季铵盐的型号为850126，来源于上海麦克林生化科技有限公司。
[0012]基于本专利技术体系，通过引入粒径为20
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50nm的碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛，协同体系中的壳聚糖、壳聚糖季铵盐有效提高可降解塑料包装材料的耐高温性能和力学性能的同时，赋予产品以优异的抗菌性能，产品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌能达到99.9％的抗菌效果，且长期抗菌性能稳定。
[0013]优选的，所述功能助剂包括偶联剂、润滑剂、增塑剂、阻燃剂；所述偶联剂、润滑剂、增塑剂、阻燃剂的质量比为(0.1
‑
0.5)：(0.5
‑
1)：(0.8
‑
1.2)：(1
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2)。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂选自3
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氨丙基三甲氧基硅、3
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氨丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷；
[0015]所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺中的至少一种；优选的，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺，来源于上海华熠化工助剂有限公司。
[0016]所述增塑剂为环氧大豆油、柠檬酸三丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二丁酯中的一种。优选的，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯，来源于上海华熠化工助剂有限公司。
[0017]所述阻燃剂为磷酸三(1
‑
氯
‑2‑
丙基)酯、三氯乙基磷酸酯、甲基磷酸二甲酯中的一种或者几种任意比例的混合物。优选的，所述阻燃剂为甲基磷酸二甲酯。
[0018]基于本专利技术体系，在硅烷偶联剂存在的条件下，甲基磷酸二甲酯与体系中的纳米二氧化硅和脂肪族聚合物有效结合，协同提高产品的阻燃性能。
[0019]本专利技术另一方面提供了一种可降解塑料包装材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解塑料包装材料，其特征在于，按照重量份计，其制备原料至少包括：脂肪族聚合物80
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120份、植物淀粉10
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20份、无机粉体填料15
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25份、壳聚糖及其衍生物1
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5份、功能助剂1
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5份。2.根据权利要求1所述的一种可降解塑料包装材料，其特征在于，所述脂肪族聚合物为聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸亚丙酯中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种可降解塑料包装材料，其特征在于，所述植物淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、大米淀粉中的一种。4.根据权利要求3所述的一种可降解塑料包装材料，其特征在于，所述无机粉体填料为滑石粉、碳酸钙、膨润土、硅藻土、纳米二氧化锆、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅微粉、纳米氧化锌中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种可降解塑料包装材料，其特征在于，所述壳聚糖及其衍生物包括壳聚糖、壳聚糖季铵盐；所述壳聚糖、壳聚糖季铵盐的质量比为(1

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓军，
申请(专利权)人：苏州市远瑞包装有限公司，
类型：发明
国别省市：