聚乙醇酸组合物及其成型体、制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙醇酸组合物及其成型体、制备方法，该组合物包括：60

【技术实现步骤摘要】
聚乙醇酸组合物及其成型体、制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乙醇酸材料利用
，具体涉及一种聚乙醇酸组合物及其成型体、制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙醇酸(PGA)是一种脂肪族聚酯，因此可被存在于土壤、海中等自然界的微生物或酶分解。近年来，随着塑料制品的增加，塑料废弃物的处理成为难题，聚乙醇酸作为对环境负荷小的生物降解性高分子材料而备受关注。聚乙醇酸与其它生物降解性高分子材料相比，由于其耐热性、阻气性、机械物性等优异，因此可以以片、膜、容器、注射成型品等形式开发出新用途。但是聚乙醇酸的结晶性能，力学性能不足，也给熔融加工、拉伸加工带来很多问题。CN1684816A公开了强拉伸脂肪族聚酯聚合物成形物，其中，双向拉伸聚乙醇酸膜的制造方法包括物理共混后熔融挤出骤冷铸片；组分为聚乙醇酸均聚物和共聚物，制备单层或与其他热塑性树脂的层叠物。对于聚乙醇酸，其玻璃化转变温度Tg与冷结晶温度Tc1之间的温度差Tc1
‑
Tg较小，因此存在拉伸加工温度区域较窄，拉伸加工较困难。且聚乙醇酸属于结晶性聚合物，其在二次拉伸和热定型时迅速结晶化，收缩速率和倍率较大，使夹头难以夹持住其端部来进行二次拉伸，同时亦很难进行热定型。因此，聚乙醇酸的双向拉伸薄膜加工存在挤出成片状温度、拉伸成膜温度限于较窄范围内问题，同时薄膜结晶过程中体积收缩大，收缩速度较快，很难进行二次拉伸和热定型。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供聚乙醇酸组合物及其成型体、制备方法，得到了具有优异阻隔性能、抗穿刺性能及热收缩率低的双向拉伸聚乙醇酸薄膜。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术第一方面提供了聚乙醇酸组合物，包括：
[0005]按重量份数计，60
‑
97份聚乙醇酸、3
‑
40份生物可降解酯类聚合物，0.05
‑
10份相容剂，0.05
‑
5份成核剂。
[0006]进一步地，所述生物可降解酯类聚合物选自聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚内酯(PCL)、聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、脂肪族聚碳酸酯中的一种或者几种。优选地，所述生物可降解酯类聚合物为聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和/或聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)。上述两种可降解材料的混用可以改善聚乙醇酸组合物的加工性能和力学性能。
[0007]进一步地，所述聚乙醇酸组合物，包括：70
‑
90份聚乙醇酸、10
‑
30份生物可降解聚合物，0.5
‑
5份相容剂，0.1
‑
2份成核剂。由上述范围内的各原料组成的聚乙醇酸组合物形成的薄膜性能较优。
[0008]进一步地，所述聚乙醇酸的重均分子量为5
‑
30万，2.16kg、240℃的熔融指数在8
‑
60g/10min，熔点为218
‑
230℃。选用上述参数范围内的聚乙醇酸可获得适宜的熔体强度，利于加工。
[0009]进一步地，所述相容剂选自环氧化合物、异氰酸酯类化合物中一种或几种。上述相容剂的加入可改善聚乙醇酸组合物的熔体强度，利于挤出加工。
[0010]进一步地，所述成核剂选自酰肼类、酰胺类、磷酸盐类、滑石、二氧化硅、碳酸钙等中的一种或者几种。上述成核剂的加入有利于提高聚乙醇酸组合物形成的薄膜的力学性能和光学性能。
[0011]本专利技术第二方面提供了聚乙醇酸组合物成型体的制备方法，包括如下步骤：
[0012]将聚乙醇酸与生物可降解酯类聚合物、相容剂与成核剂物理共混，再经过熔融共混造粒，得到改性料，将改性料经过流延挤出，骤冷铸片，再进行双向拉伸得到薄膜。
[0013]进一步地，将所述聚乙醇酸与生物可降解酯类聚合物、相容剂与成核剂干燥后物理共混，优选地，所述干燥条件包括：干燥温度为40
‑
80℃；干燥时间为4
‑
10h；优选采用真空干燥方式，真空度小于20KPa。
[0014]进一步地，所述熔融共混的条件包括:温度为225
‑
250℃,优选为230
‑
240℃；挤出机转速为50
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120r/min，优选为70
‑
100r/min。
[0015]进一步地，所述流延挤出条件包括:挤出温度为210
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280℃,优选为240
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260℃；冷滚温度0
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20℃，优选5
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10℃；牵引速度1.5
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4m/min，优选2
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3m/min；膜片厚度150
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450μm，优选为250
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350μm。
[0016]进一步地，所述双向拉伸条件包括:预热温度35
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80℃,优选为45
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70℃；预热时间30
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300s，优选为120
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200s；在该温度下沿一个方向或两个相互垂直方向拉伸，拉伸速度5
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100mm/s，优选拉伸速度20
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50mm/s；单轴拉伸倍率2
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6倍，优选3
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4倍；双轴拉伸4
‑
25倍，优选9
‑
16倍。
[0017]在具体的实施方式中，在双轴拉伸时，将得到的单轴拉伸膜进行预热，预热温度40
‑
90℃，优选50
‑
80℃；拉伸速度5
‑
100mm/s，优选拉伸速度20
‑
50mm/s，沿拉伸方向垂直的方向拉伸，单轴拉伸倍率2
‑
6倍，优选3
‑
4倍，得到双轴拉伸膜。
[0018]进一步地，所述方法还包括：在70
‑
200℃，优选100
‑
150℃的温度下对所述双轴拉伸薄膜进行热处理，提高其耐热性能。
[0019]本专利技术第三方面提供了由上述聚乙醇酸组合物形成的成型体或者由上述方法制备得到的聚乙醇酸组合物成型体，其为生物可降解薄膜，薄膜厚度10
‑
100μm，优选30
‑
50μm。
[0020]本专利技术第四方面提供了由上述方法制备得到的聚乙醇酸组合物成型体的应用，将其作为胶带用于包装领域。
[0021]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0022]本专利技术聚乙醇酸组合物，包括：60
‑
97份聚乙醇酸、3
‑
40份生物可降解酯类聚合物，0.05
‑
10份相容剂，0.05
‑
5份成核剂，单纯的聚乙醇酸无法满足双向拉伸的加工工艺要求，因此本专利技术通过加入生物可降解酯类聚合物、相容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乙醇酸组合物，其特征在于：包括：按重量份数计，60
‑
97份聚乙醇酸、3
‑
40份生物可降解酯类聚合物，0.05
‑
10份相容剂，0.05
‑
5份成核剂。2.根据权利要求1所述的聚乙醇酸组合物，其特征在于：所述生物可降解酯类聚合物选自聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚内酯、聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯、脂肪族聚碳酸酯中的一种或者几种；优选地，所述生物可降解酯类聚合物为聚丁二酸丁二醇酯和/或聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯。3.根据权利要求1或2所述的聚乙醇酸组合物，其特征在于：所述聚乙醇酸组合物，包括：70
‑
90份聚乙醇酸、10
‑
30份生物可降解聚合物，0.5
‑
5份相容剂，0.1
‑
2份成核剂。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的聚乙醇酸组合物，其特征在于：所述聚乙醇酸的重均分子量为5
‑
30万，2.16kg、240℃的熔融指数在8
‑
60g/10min，熔点为218
‑
230℃。5.根据权利要求1所述的聚乙醇酸组合物，其特征在于：所述相容剂选自环氧化合物、异氰酸酯类化合物中的一种或几种；和/或，所述成核剂选自酰肼类、酰胺类、磷酸盐类、滑石、二氧化硅、碳酸钙等中的一种或者几种。6.如权利要求1
‑
5任一项所述聚乙醇酸组合物的成型体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将聚乙醇酸与生物可降解酯类聚合物、相容剂与成核剂物理共混，再经过熔融共混造粒，得到改性料，将所述改性料经过流延挤出，骤冷铸片，再进行双向拉伸得到薄膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：将所述聚乙醇酸与生物可降解酯类聚合物、相容剂与成核剂干燥后物理共混；优选地，所述干燥条件包括：干燥温度为40
‑
80℃；干燥时间为4
‑
10h；优选采用真空干燥方式，真空度小...

【专利技术属性】
技术研发人员：温亮，葛喜慧，刘胜峰，孙小杰，尹甜，王荣，张子建，孙苗苗，蒋志魁，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：