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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料,具体涉及一种全生物降解热缩膜、其制备方法及应用。
技术介绍
1、现阶段工业包装薄膜主要使用聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等材质制成,具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、韧性强、无色透明、耐煮耐冻等性能特点,被大量应用于农业、包装行业及工业,如食品饮料包装、日化品包装、医药包装、农用塑料薄膜、锂电池薄膜、物流运输薄膜等。塑料薄膜产品市场需求量日渐庞大。
2、现有技术中,塑料薄膜制品难以完全回收利用,在自然环境中难以降解,对生态环境破坏程度极大。因此生物降解塑料技术、可回收循环利用技术的作用进一步凸显,并将随着塑料行业绿色环保政策的深入推进得到快速发展。未来,绿色环保塑料薄膜是未来薄膜行业长期发展方向。
3、生物降解塑料又称生物分解塑料,指在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。目前国内大规模应用的可生物降解塑料主要有聚乳酸(pla)和己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(pbat)等,其能在自然界快速降解并被微生物分解为二氧化碳和水,对自然环境无污染。现有技术中,全生物降解塑料薄膜主要用于农用地膜、包装膜袋等领域,在工业包装热缩膜中的尚未见应用。
4、因此提供一种工业包装热缩膜,其能实现全生物降解,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
1、本专利技术的目的之一在于,提供一种全生物降解热缩膜,其强度高,耐撕裂,并具有良好的热缩性能。
2、本专利技术的目的之二在于,提供该全生物降解热缩膜的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于,提供该全物降解热缩膜的应用。
4、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:
5、本专利技术公开的一种全生物降解热缩膜,包括如下重量份的原料:全生物降解树脂79-90份,加工助剂0.5-2份,填充剂10-20份,
6、其中全生物降解树脂由包括以下重量份的物质组成:pla50~75份,pbat 15~50份,pbs1~10份,ppc 1~5份;
7、加工助剂由包括以下重量份的物质组成:ebs20~30份,硬脂酸锌1~10份,抗氧剂15~30份,adr扩链剂40~100份;
8、填充剂由包括以下重量份的物质组成:轻质石膏:25~75份,硫酸钙晶须:25~75份,硬脂酸0.5~1份,ebs:0.5~1份,硅烷偶联剂0.5~1份。
9、本专利技术的部分实施方案中,全生物降解树脂由包括以下重量份的物质组成:pla55~70份,pbat 30~40份,pbs 3~8份,ppc 2~4份;
10、或/和加工助剂由包括以下重量份的物质组成:ebs25~30份,硬脂酸锌3~8份,抗氧剂20~25份,adr扩链剂40~100份;
11、或/和填充剂由包括以下重量份的物质组成:轻质石膏:30~60份,硫酸钙晶须:30~60份,硬脂酸锌0.6~0.8份,ebs:0.6~0.8份,硅烷偶联剂0.6~0.8份。
12、本专利技术的部分实施方案中,所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098中的至少一种;
13、或/和adr扩链剂包括adr扩链剂4468、adr扩链剂4370f中的至少一种。
14、本专利技术的部分实施方案中,轻质石膏、硫酸钙晶须均为无水硫酸钙,不含结晶水。
15、本专利技术公开的上述全生物降解热缩膜的制备方法,包括如下步骤:
16、s1.填充料表面改性:将轻质石膏、硫酸钙晶须与硅烷偶联剂、ebs、硬脂酸锌于加热条件下混合,改性,而后冷却,得到表面改性处理后的填充料,备用;
17、s2.熔融共混造粒:将全生物降解树脂各成分pla、pbat、pbs和ppc混合加热干燥;而后再将干燥后的物料与加工助剂和表面改性处理后的填充料熔融共混造粒,得到颗粒料;
18、s3.吹膜成型:将s2制得的颗粒料干燥后,使用吹膜机进行吹膜。
19、本专利技术的部分实施方案中,步骤s1中,将轻质石膏和硫酸钙晶须投入高速混料机,启动高速混料机,待温度达到90~100℃时,依次加入硅烷偶联剂kh-560、ebs、硬脂酸锌,高速混合10~15min后,将高速混料机中的物料排放至带有冷却装置的卧式混料机中迅速冷却;
20、优选地,冷却至接近室温后,物料经旋力筛筛分后进入料仓或密封包装备用。
21、本专利技术的部分实施方案中,步骤s2中,先将全生物降解树脂各成分pla、pbat、pbs和ppc投入螺旋混料干燥机中,于60~90℃条件下混合干燥2-6小时;
22、优选地,于80℃条件下混合干燥4小时。
23、本专利技术的部分实施方案中,步骤s2中,熔融共混造粒的温度为145~175℃;
24、优选地,熔融共混造粒所得物料熔指为1~2g/10min。
25、本专利技术的部分实施方案中,步骤s3中,吹膜的工艺温度为165~185℃,吹胀比为2.5~3.5。
26、本专利技术公开的上述的全生物降解热缩膜在制备工业包装热缩膜中的应用。
27、本专利技术中的英文缩写对应的中文名称为:
28、pla:聚乳酸,又称聚丙交酯
29、pbat:己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯共聚物,又称聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯
30、pbs:聚丁二酸丁二醇酯
31、ppc:聚碳酸亚丙酯
32、ebs:乙烯基双硬脂酰胺,又称乙撑双硬脂酰胺。
33、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
34、本专利技术设计科学,构思巧妙,本专利技术的全生物降解热缩膜强度高,耐撕裂,并具有良好的热缩性能。
35、(1)申请人发现,本专利技术如果不加入adr扩链剂,其熔体强度低,无法采用吹膜机制备薄膜制品。本专利技术加入adr扩链剂,通过交联反应,将pla中的羟基或者羧基与环氧基团反应,形成支链结构,从而大幅提高熔体强度,以达到制品吹膜成型的目的。常规adr的环氧基团发生开环反应的温度较高,达200℃以上,pla作为聚酯材料,分解温度为150℃~160℃,在pla的合理加工范围内难以完成环氧基团的开环反应,从而改性效果不好。本专利技术创造性通过添加硬脂酸锌,以过渡金属锌作为催化剂,大幅降低了adr环氧基团开环反应的温度,从而使pla在160℃~175℃,改性料熔指可降低至1~2g/10min,达到理想的改性效果。
36、实验结果表明,在75%pla、25%pbat共混改性时,仅添加0.5%adr扩链剂的情况下,改性工艺塑化段温度须200℃~210℃才能完成挤出拉条,且料条粗细不一,造粒料颗粒不均匀;当使用93%adr扩链剂与7%硬脂酸锌复配制剂,在同样添加0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全生物降解热缩膜,其特征在于,包括如下重量份的原料:全生物降解树脂79-90份,加工助剂0.5-2份,填充剂10-20份,
2.根据权利要求1所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,全生物降解树脂由包括以下重量份的物质组成:PLA 55~70份,PBAT 30~40份,PBS 3~8份,PPC 2~4份;
3.根据权利要求1或2所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098中的至少一种;
4.根据权利要求1或2所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,轻质石膏、硫酸钙晶须均为无水硫酸钙,不含结晶水。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,步骤S1中,将轻质石膏和硫酸钙晶须投入高速混料机,启动高速混料机,待温度达到90~100℃时,依次加入硅烷偶联剂KH-560、EBS、硬脂酸锌,高速混合10~15min后,将高速混料机中的物料排放至带有冷却
7.根据权利要求5所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,步骤S2中,先将全生物降解树脂各成分PLA、PBAT、PBS和PPC投入螺旋混料干燥机中,于60~90℃条件下混合干燥2-6小时;
8.根据权利要求5所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,步骤S2中,熔融共混造粒的温度为145~175℃;
9.根据权利要求5所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,步骤S3中,吹膜的工艺温度为165~185℃,吹胀比为2.5~3.5。
10.权利要求1-4任意一项所述的全生物降解热缩膜在制备工业包装热缩膜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种全生物降解热缩膜,其特征在于,包括如下重量份的原料:全生物降解树脂79-90份,加工助剂0.5-2份,填充剂10-20份,
2.根据权利要求1所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,全生物降解树脂由包括以下重量份的物质组成:pla 55~70份,pbat 30~40份,pbs 3~8份,ppc 2~4份;
3.根据权利要求1或2所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,所述抗氧剂包括抗氧剂168、抗氧剂1010、抗氧剂1098中的至少一种;
4.根据权利要求1或2所述的一种全生物降解热缩膜,其特征在于,轻质石膏、硫酸钙晶须均为无水硫酸钙,不含结晶水。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种全生物降解热缩膜的制备方法,其特征在于,步骤s1中,将轻质...
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