一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料及其制备方法技术

技术编号:6888958 阅读:265 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及塑料领域,公开了一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料及其制备方法。该可生物降解的增韧型聚乳酸塑料由以下成分组成:聚乳酸树脂及其共聚物、聚己二酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯、硫酸钡以及表面活性剂。本发明专利技术的目的是提供一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料及其制备方法,克服目前通用塑料制品难降解的问题;克服聚乳酸抗冲击性能差的缺陷,提高其综合性能;提出增韧型聚乳酸塑料的生产工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料领域,尤其涉及。
技术介绍
随着塑料行业的发展,塑料产品的运用越来越广泛,但与此同时,塑料产品产生的塑料废弃物也不断增加,对环境的不良影响趋于严重。传统的塑料废弃物处理方法主要是回收、掩埋、焚烧,这些处理方法效率低、能耗大,且焚烧时会产生大量有毒气体,容易造成环境的二次污染。居于对环境的保护,人们提出了生物降解塑料的研究和制备。生物降解塑料是一类由自然界存在的微生物如细菌、真菌或藻类的作用而引起降解的塑料。它具有优良的使用性能,废弃后可被环境微生物完全分解,最终被无机化而进入自然界中的碳素循环,从而大大降低了塑料垃圾给生态环境带来的污染。因此,开发生物降解塑料具有很大的前景。生物降解塑料又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料;破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。其中,聚乳酸也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。聚乳酸是以生物质淀粉为原料,经高技术制备的可生物降解高分子材料。聚乳酸具有优异的生物降解性,废弃后两年内能被土壤中的微生物完全降解,生成二氧化碳和水,对环境不产生污染。聚乳酸具有良好的机械加工性能,能够胜任大部分合成塑料的用途。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。聚乳酸因其具有良好的机械性能和生物降解性,而常被运用于生物降解塑料中。虽然聚乳酸拥有以上良好的特性,但将它作为通用塑料应用还受到一定的限制,这主要是因为聚乳酸性脆,抗冲击性能差。为了克服聚乳酸的上述缺点,对聚乳酸进行增韧改性,从而改善它的机械加工性显得十分重要。另外,己二酸可以用作合成高聚物的原料,也用于制备增塑剂及润滑剂。柠檬酸三丁酯适用于聚氯乙烯、氯化烯共聚物、纤维素树脂的增塑剂。相容性好,增塑效率高;耐寒、 耐光、耐水性优良;挥发性小、微毒、有抗霉性。也可用作食品包装和医疗卫生制品、儿童玩具的塑料增塑剂。柠檬酸三丁酯的挥发性小,与树脂的相容性好,增塑效果高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,克服目前通用塑料制品难降解的问题;克服聚乳酸抗冲击性能差的缺陷,提高其综合性能;提出增韧型聚乳酸塑料的生产工艺。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,由以下成分组成聚乳酸树脂及其共聚物、 酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯、硫酸钡、以及表面活性剂。可选地,所述可生物降解的增韧型聚乳酸塑料包含以下成分及重量份数 聚乳酸树脂及其共聚物100份聚己二酸丁二醇酯树脂5 50份柠檬酸三丁酯10 20份硫酸钡20 40份表面活性剂0.2 0.4份。可选地,所述可生物降解的增韧型聚乳酸塑料还包含0. 5 1. 0重量份份的助剂。 可选地,所述聚乳酸树脂及其共聚物的分子量为5 30万。 可选地,所述聚己二酸丁二醇酯树脂的分子量为10 30万。 可选地,所述硫酸钡的细度大于4000目。 可选地,所述表面活性剂是聚醚型表面活性剂。优选地,所述聚醚型表面活性剂为聚醚L31、聚醚L61及聚醚L64中的一种或几优选地,所述助剂选自分散剂、着色剂或润滑剂中的至少一种。 优选地,所述分散剂是硬脂酸酰胺。 优选地,所述着色剂是天然植物染料、二氨基杂环类。 优选地,所述润滑剂是丙三醇。一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料的制备方法,包括以下步骤(1)在干燥设备中分别将树脂和硫酸钡进行干燥;(2)在常温下将按一定比例配好的各种原材料在搅拌混合机中搅拌至混合均勻;(3)将混合后的原材料放入双螺杆挤出机中进行挤出造粒。 优选地,所述步骤(3)的挤出条件为在双螺杆挤出机中,喂料段温度为100 140°C,压缩段温度为140 160°C,计量段温度为150 180°C,双螺杆挤出机的机头温度为170 180°C ;螺杆转速为95 160r/mirio由上可见,与现有技术相比,应用本专利技术的技术方案,有如下有益效果本专利技术的可生物降解的增韧型聚乳酸塑料由以下成分组成聚乳酸树脂及其共聚物、聚己二酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯、硫酸钡、以及表面活性剂,其中聚乳酸树脂及其共聚物占了绝大部分,使得该塑料可以完全生物降解;塑料的成分中有一定含量的聚己二酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯,二者的增塑效果高,所以使得该塑料的韧性增加,改善了原来聚乳酸的韧性;聚乳酸树脂及其共聚物、 聚己二酸丁二醇酯树脂及其共聚物的分子量均大于103,属于高分子聚合物,可以提高材料的机械强度;硫酸钡作为填充剂,细度在4000目以上,能更好地与材料中的其它组分混合;塑料的成分中还含有助剂,使材料内部分子之间的摩擦力降低,提高材料的热稳定效率。因此,本专利技术的可生物降解的增韧型聚乳酸塑料是一种环境友好型高分子材料,改善了原来聚乳酸的韧性,有效地提高了聚乳酸塑料的综合性能,从而使其具有了广泛的运用前景。本专利技术的可生物降解的增热性聚乳酸塑料的制备方法,采用双螺杆混炼反应挤出造粒一次性完成的工艺,这种制备方法工艺简单,操作方便,效益高。具体实施例方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术,在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术,但并不作为对本专利技术的限定。聚乳酸的优点主要有以下几方面(1)聚乳酸是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。普通塑料的处理方法依然是焚烧火化,造成大量温室气体排入空气中,而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应。(2)机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法,加工方便,应用十分广泛,可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布,进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等,市场前景十分看好。C3)相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛,如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等,低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。(4)聚乳酸除了有生物可降解塑料的基本的特性外,还具备有独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料,而聚乳酸则不然。(5)聚乳酸和石化合成塑料的基本物性类似,也就是说,它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当,是其它生物可降解产品无法提供的。(6)聚乳酸具有最良好的抗拉强度及延展度,聚乳酸也可以通过各种普通加工方式生产,例如熔化挤出成型、射出成型、吹膜成型、发泡成型及真空成型,与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件,此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以应各不同业界的需求本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是,由以下成分组成:聚乳酸树脂及其共聚物、聚己二酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯、硫酸钡、以及表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是,由以下成分组成聚乳酸树脂及其共聚物、聚己二酸丁二醇酯树脂、柠檬酸三丁酯、硫酸钡、以及表面活性剂。2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述可生物降解的增韧型聚乳酸塑料包含以下成分及重量份数聚乳酸树脂及其共聚物100份聚己二酸丁二醇酯树脂5 50份柠檬酸三丁酯10 20份硫酸钡20 40份表面活性剂0. 2 0. 4 份。3.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述可生物降解的增韧型聚乳酸塑料还包含0. 5 1. 0重量份份的助剂。4.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述聚乳酸树脂及其共聚物的分子量为5 30万。5.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述聚己二酸丁二醇酯树脂的分子量为10 30万。6.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述硫酸钡的细度大于4000目。7.根据权利要求1所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其特征是所述表面活性剂是聚醚型表面活性剂。8.根据权利要求7所述的一种可生物降解的增韧型聚乳酸塑料,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐东徐永潘明熙
申请(专利权)人:深圳市科聚新材料有限公司
类型:发明
国别省市:94

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