二氧化碳-环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜及制备方法技术

本发明专利技术涉及塑料膜领域，具体涉及C08J5/18，更具体地，本发明专利技术涉及一种二氧化碳

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜及制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料膜领域，具体涉及C08J5/18，更具体地，本专利技术涉及一种二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜及制备方法。

技术介绍

[0002]PPC是由CO2和环氧丙烷共聚合而成的一种含有碳酸酯重复单元的脂肪族聚合物。根据催化体系不同，分子链结构不同，分子量一般在几万到几十万之间。PPC生物完全可降解，成膜性好。且玻璃转化温度较低(30
‑
40℃)，可与其他降解材料复合，然而在和其他降解材料复合时，得到的复合膜的强度目前还有待提高。此外，竹粉为一种填充助剂，在复合材料的制备过程中加入竹粉可降低成本。
[0003]中国专利CN202210079412提供了一种可降解塑料，其制备原料包括聚酯、增韧剂、偶联剂、塑化剂、填充剂和功能剂，然而当增大淀粉和聚酯的含量时，就会出现原料的分散性差的问题，且为了提高塑料的力学性能，其需要额外添加增韧剂。中国专利CN201610083662使用聚乳酸和竹粉得到了一种聚乳酸竹粉复合改性材料，然而可降解性差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，按重量份计，制备原料包括：
[0005]100份A相，包括竹粉；
[0006]80～200份B相，包括二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物；
[0007]10～20份C相，包括助剂；
[0008]D相，包括扩链剂、偶合剂；
[0009]所述D相占总制备原料的重量百分数小于0.2％。
[0010]在一种实施方式中，所述A相中还包括淀粉和/或改性淀粉。
[0011]在一种实施方式中，所述二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物在230℃,2.16kg的熔体流动速率为5～15g/10min，优选为7g/10min。
[0012]本申请中熔体流动速率为7g/10min的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物购自上海牧岑贸易有限公司，牌号为PPC 5660。
[0013]本申请添加二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物，可完全降解，且成膜性好。
[0014]在一种实施方式中，所述竹粉的平均粒径为500
‑
1500目，优选为1200目。
[0015]优选的，所述竹粉的含水量为5
‑
10wt％，优选为7wt％。
[0016]本申请中所述竹粉购自六安兴竹新材料科技有限公司，货号为ZX1200
‑
3。
[0017]在一种实施方式中，所述淀粉的含水量小于15wt％。
[0018]优选的，所述改性淀粉为马来酸酐改性淀粉，取代度为0.3
‑
0.4。
[0019]本申请中马来酸酐改性淀粉的制备方法，本领域技术人员可做常规选择，只要最
终的取代度为0.3
‑
0.4即可。例如：将淀粉和马来酸酐混合均匀后反应1.5h后，加入无水碳酸钠继续反应1.5h，冷却后出料，调pH为7，即得。
[0020]在一种实施方式中，所述助剂包括含有羟基官能团的小分子表面活性剂，所述小分子表面活性剂的含水量小于5％，分子量小于200。
[0021]优选的，所述含有羟基官能团的小分子表面活性剂为聚乙二醇，更优选为聚乙二醇
‑
150。
[0022]优选的，所述助剂还包括活化剂，活化剂包括有机酸，所述有机酸包括有机酸A，包括乙酸、丙烯酸、柠檬酸中的至少一种；优选的，所述活化剂还包括有机酸B，包括月桂酸、硬脂酸、软脂酸、肉豆蔻酸中的至少一种。
[0023]为了避免淀粉中水对二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物分子等的降解，一般会在加入螺杆前进行脱水，而专利技术人发现，通过螺杆挤出过程中，随着在第一段进行加热干燥的过程中，适当的含水量使得淀粉发生一定的糊化，从而促进有机酸和淀粉作用，使得淀粉在初始阶段形成一定的凝胶和降解，得到合适的酸化结构，从而使得温度逐渐增加，水分排出的过程中，熔融的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物在含有羟基的小分子表面活性剂的作用下，和淀粉形成接触，促进后续剪切分散。
[0024]此外，当A相包括改性淀粉，尤其是取代度为0.3
‑
0.4的马来酸酐改性淀粉，不仅促进了和二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物分子的相容性，同时经过后期熔融剪切后，在本申请扩链剂和偶合剂的作用下，利于和二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物之间形成分子间作用力，提高力学性能，尤其是本申请中二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物的熔体流动速率为5～15g/10min时，在本申请其他原料的作用下，进一步提高了力学性能。
[0025]在一种实施方式中，所述有机酸A和有机酸B的重量比为1：(0.5
‑
2)，优选重量比为1：1。
[0026]优选的，所述活化剂占A相的1～5wt％。
[0027]在一种实施方式中，所述助剂还包括分散剂，所述分散剂选自山梨糖醇、木糖醇、12
‑
羟基硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸锌中一种或多种；优选的，所述分散剂为山梨糖醇和12
‑
羟基硬脂酸镁的混合物。优选的，山梨糖醇和12
‑
羟基硬脂酸镁的重量比为1:1。
[0028]优选的，所述小分子表面表面活性剂和分散剂的重量比为1：(0.2
‑
1.5)，优选为1:0.6。
[0029]申请人意外的发现，当助剂还包括分散剂，尤其是分散剂为山梨糖醇和12
‑
羟基硬脂酸镁的混合物，可以和含有羟基的小分子表面活性剂共同作用，可能是使其更有利于进入本申请中淀粉和竹粉体系中，不仅淀粉和竹粉的分散，同时避免了淀粉分子量较大，再次结晶的问题，进一步促进后期淀粉的细化、活化，促进后期和二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物高分子的相容性。
[0030]在一种实施方式中，A相中，(a)淀粉和/或改性淀粉和(b)竹粉的重量比为(1
‑
12)：1。
[0031]本申请中重量比为(1
‑
12)：1的(a)淀粉和/或改性淀粉和(b)竹粉的复合，结合本申请中B相、C相、D相，得到的复合材料膜具有优异的生物可降解性，同时该复合材料膜具有较好的韧性以及强度。
[0032]优选的，淀粉和改性淀粉的重量比为(0.2
‑
0.6)：1，优选为0.5:1。
[0033]本申请中淀粉的种类不作特别限定，可以是玉米淀粉、小麦淀粉等。
[0034]在一种实施方式中，所述扩链剂选自ADR
‑
4400、ADR
‑
4468、ADR
‑
4370S、A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，按重量份计，制备原料包括：100份A相，包括竹粉；80～200份B相，包括二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物；10～20份C相，包括助剂；D相，包括扩链剂、偶合剂；所述D相占总制备原料的重量百分数小于0.2％。2.根据权利要求1所述二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，所述竹粉的平均粒径为500
‑
1500目。3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，所述二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物在230℃,2.16kg的熔体流动速率为5～15g/10min。4.根据权利要求3所述的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，所述A相中还包括淀粉和/或改性淀粉。5.根据权利要求4所述的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，所述淀粉的含水量小于15wt％。6.根据权利要求5所述的二氧化碳
‑
环氧丙烷共聚物/竹粉复合材料膜，其特征在于，所述助剂包括含有羟基官能团的小分子表面活性剂，所述小分子表面活性剂的含水量小于5wt％，重均分子量小于200。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪凯杰，
申请(专利权)人：浙江森林生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：