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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料,更具体地,涉及一种碳酸钙组合物、碳酸钙母粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、塑料膜或塑料袋一般用于包装运输等行业,需要具有一定程度的抗拉性能、抗撕裂性能、抗冲击性能等力学性能。而且,这些力学性能需要在长期的湿热的环境中仍然能保持一定的强度。
2、可降解塑料膜袋类产品通常由聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)材料吹膜制备而成,在聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯材料中添加碳酸钙填充母粒冷混复配吹膜能够提高塑料膜的力学性能并降低成本。
3、可降解碳酸钙填充母粒一般可以由碳酸钙与聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯原料共混挤出过机得到。碳酸钙母粒中,碳酸钙的含量较高,称之为高填充碳酸钙母粒。
4、在高填充碳酸钙母粒双螺杆挤出机挤出拉条切粒生产过程中,由于碳酸钙粉体材料在填充母粒中的比例过高,从而容易导致分散不均,继而产生的料条粗细和强度不均,从而导致在水槽中出现断条现象。需要重新拉条,影响生产连续性,同时因为未及时发现的断条产生的废料,也造成了材料的大量浪费。
5、目前大多数解决母粒断条产生主要是通过设备角度解决。例如现有技术一种色母粒加工用水下冷却设备阐述了水下冷却设备,通过输送网带对通入至水槽内的料条进行输送,输送网带能够充分的与料条接触,大大降低了料条的断条,并且输送网带采用倾斜状设计,方便将料条送出并收集。现有技术一种低熔点耐候助剂母粒的制备方法专利阐述了共混后的熔融体通过水下模面切粒法制得低熔点耐候助剂母粒,解决了低熔点耐候助剂造粒时用拉条制粒不成条或断条的问题,水
6、然而,现有技术并没有通过改善用于制备碳酸钙母粒的碳酸钙组合物自身的组成,减少在生产过程中容易发生断条的次数的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有用于制备碳酸钙母粒的碳酸钙组合物在生产过程中容易发生断条的缺陷和不足,提供一种碳酸钙组合物,在制备碳酸钙母粒的生产过程中不容易发生断条。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种碳酸钙母粒的制备方法。
3、本专利技术的又一目的在于提供一种碳酸钙母粒在可生物降解领域中的应用。
4、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现:
5、一种碳酸钙组合物,包括如下组分:聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯10-40份,其他可生物降解聚酯1-5份,碳酸钙60-90份,加工助剂0-5份;
6、所述碳酸钙的表面包覆有活化剂,所述活化剂为硬脂酸,硬脂酸的质量含量占碳酸钙质量的1.1%-1.8%;
7、所述其他可生物降解聚酯包含衍生自至少一种二羧酸和至少一种脂肪族二醇的单元;
8、所述二羧酸包含以下组分:
9、a1)基于a1)和a2)的总量计,50~60mol%的脂肪族二羧酸或其酯的衍生物,或其混合物;
10、a2)基于a1)和a2)的总量计,40~50mol%的对苯二甲酸或其酯的衍生物,或其混合物,其中组分a1)到a2)的摩尔百分比总和为100%;
11、所述脂肪族二酸为主链具有至少7个碳原子的脂肪族二羧酸。
12、本专利技术碳酸钙组合物中,通过控制特定种类的其他可生物降解聚酯,能够显著提高碳酸钙组合物熔体的流动性,同时控制碳酸钙中活化剂硬脂酸的用量,从而促进碳酸钙的分散,使熔体的熔体强度更均匀,以减少生产过程中断条的产生。
13、本专利技术通过对碳酸钙组合物的组成进行改性,不需对设备进行改造,同时也无需添加不可降解组分,以及一些昂贵的助剂,即可有效减少用于制备碳酸钙母粒的碳酸钙组合物在生产过程中的断条现象。
14、在实际应用中,碳酸钙组合物可以与聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯吹膜制备塑料膜材料。
15、本专利技术碳酸钙组合物中的其他可生物降解聚酯中,聚对苯二甲酸丁二醇酯段的摩尔分数过低,会使得塑料膜材料的抗水解性能大幅下降,无法满足应用要求。
16、本专利技术碳酸钙组合物中的其他可生物降解聚酯中,聚对苯二甲酸丁二醇酯段的摩尔分数过高,会使得塑料膜材料的基础力学性能大幅下降,无法满足应用要求。
17、碳酸钙中,活化剂硬脂酸的质量含量的测试方法如下:
18、称取碳酸钙样品10克,置于400ml烧杯中,加入1mol/l盐酸在电炉上加热至样品全部溶解,自电炉上取下,用水冷却至室温下,在三角漏斗中用脱脂棉过滤(在漏斗中心馏口处置一小团松散脱脂棉,棉花上放一颗玻璃珠),用冷蒸馏水洗涤至无氯离子为止,用硝酸银试液检验。将玻璃珠和脱脂棉移入锥形瓶,用乙醇洗涤溶样烧杯壁上和三角漏斗的残留硬脂酸一起并入锥形瓶中,溶液在适当温度下,加酚酞指示剂数滴,用naoh标准液滴定。
19、结果的表示与计算:
20、硬脂酸含量%=(v1-v2)*c*0.2843/g*100%
21、式中:
22、v1—样品消耗naoh标准液毫升数;
23、v2—空白消耗naoh标准液毫升数;
24、c—naoh溶液浓度(mol/l)
25、g—试样的质量(g)
26、0.2843—一毫升c=1mol/l浓度的氢氧化钠所相当硬脂酸的克数。
27、优选地,所述二羧酸包含以下组分:
28、a1)基于a1)和a2)的总量计,44~46mol%的脂肪族二羧酸或其酯的衍生物,或其混合物;
29、a2)基于a1)和a2)的总量计,44~46mol%的对苯二甲酸或其酯的衍生物,或其混合物,其中组分a1)到a2)的摩尔百分比总和为100%。
30、优选地,碳酸钙的d50粒径为3~5μm。
31、优选地,硬脂酸的质量含量占碳酸钙质量的1.2%-1.5%。
32、更优选地,硬脂酸的质量含量占碳酸钙质量的1.2%-1.4%。
33、本专利技术的碳酸钙组合物中,聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯具有式(i)所示结构:
34、
35、p+q=1,p为0.40-0.50。
36、更优选地,聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中,p为0.44-0.46。即聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯中的聚对苯二甲酸丁二醇酯段的摩尔分数为0.44-0.46。
37、优选地,所述脂肪族二酸为主链具有7~13个碳原子的脂肪族二羧酸。
38、优选地,所述脂肪族二羧酸为庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸或十二烷二酸中的一种或几种。
39、更优选地,所述脂肪族二酸为主链具有8~10个碳原子的脂肪族二羧酸。
40、本专利技术中,所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯和其他可生物降解聚酯可以来源市售,也可以自制。其他可生物降解聚酯的自制方法包括但不限于以下方法:
41、s1.对苯二甲酸和丁二醇酯化反应,得到酯化物a1;脂肪族二羧酸和丁二醇酯化反应,得到酯化物a2;
42、s2.酯化物a1和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳酸钙组合物,其特征在于,包括如下组分:聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯10-40份,其他可生物降解聚酯1-5份,碳酸钙60-90份,加工助剂0-5份;
2.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述脂肪族二羧酸为庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸或十二烷二酸中的一种或几种。
3.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述其他可生物降解聚酯的制备方法包括如下步骤:
4.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为4-12g/10min,测试条件为190℃,2.16kg,测试标准为ISO 1133-1:2022。
5.如权利要求4所述碳酸钙组合物,其特征在于,聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为6-10g/10min,测试条件为190℃,2.16kg,测试标准为ISO 1133-1:2022。
6.如权利要求1或4所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述其他可生物降解聚酯的熔体质量流动速率为4-12g/10min,测试条件为190℃,2.16kg,测试标
7.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述加工助剂为开口剂、爽滑剂或白油中的一种或几种。
8.权利要求1~7任一项所述碳酸钙组合物制备得到的碳酸钙母粒。
9.权利要求8所述碳酸钙母粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.权利要求8所述碳酸钙母粒在制备膜、袋中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙组合物,其特征在于,包括如下组分:聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯10-40份,其他可生物降解聚酯1-5份,碳酸钙60-90份,加工助剂0-5份;
2.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述脂肪族二羧酸为庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸或十二烷二酸中的一种或几种。
3.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述其他可生物降解聚酯的制备方法包括如下步骤:
4.如权利要求1所述碳酸钙组合物,其特征在于,所述聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的熔体质量流动速率为4-12g/10min,测试条件为190℃,2.16kg,测试标准为iso 1133-1:2022。
5.如权利要求4所述碳酸钙组合物,其特征在于,聚己...
【专利技术属性】
技术研发人员:李岩,陈平绪,叶南飚,付学俊,陈业中,焦建,王程,董学腾,麦开锦,
申请(专利权)人:金发科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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