包含热塑性淀粉的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，该组合物包含密度小于０．９０５克／立方厘米的极低密度聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和热塑性淀粉和／或其组成组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及包含热塑性淀粉(TPS)的组合物。特别地，本专利技术涉及包含TPS 和聚烯烃的组合物、其制备方法以及由其形成的产品。
技术介绍
随着对可持续性和环境的日益重视，朝向开发源自或包含可再生生物衍生组分的 聚合材料的研究相应增加。迄今为止开发这类聚合材料的大部分研究集中在利用天然存在的生物聚合物如 淀粉。淀粉有吸引力之处在于其源自于可再生资源(即植物产品)，易于获取并且相对廉 价。然而，相比于石油衍生(即“合成的”)聚合物的机械性能，天然形式的淀粉的机械性能较差。淀粉的机械性能可通过使其与增塑剂如多元醇熔融混合从而形成TPS而得以改 进。然而，TPS的改进的机械性能与石油衍生聚合物的机械性能相比仍相对较差。因此，淀粉或TPS本身并不被认为是石油衍生聚合物的可行替代品。为了获得淀粉和石油衍生聚合物的益处，相当数量的研究朝向开发这两类聚合物 材料的共混物。然而，实践证明将相对亲水的淀粉与通常疏水的石油衍生聚合物结合以制 得具有良好机械性能的共混物是困难的。特别地，将淀粉或TPS与石油衍生聚合物熔融加 工通常导致形成具有多相不连续形态的聚合物共混物。这类形态通常不稳定并表现出高界 面张力，通常这种情况至少对所得聚合物共混物的机械性能产生负面影响。尽管如此，已经开发出淀粉或TPS与石油衍生聚合物的有用共混物。例如，已显示 聚酯/TPS共混物表现出良好的机械性能，并且可配制使得可完全生物降解。然而，由于聚 酯基体的水解敏感性，它们的应用受到限制，例如这类共混物通常不适合熔融再生。也已经开发了聚烯烃/TPS共混物(例如聚乙烯/TPS共混物)。由于聚烯烃基体 的非水解敏感性，期望这类共混物至少比它们的聚酯/TPS对应物更适合再生。然而，已证 明聚烯烃的高疏水性与TPS的亲水性之间固有的不相容性对于获得具有有用性能的共混 物是成问题的。US 6，605，657公开了一种制备聚烯烃/TPS共混物的方法，其中相对不含水分的 TPS在第一挤出设备中制得，随后以熔融体形式与在第二挤出设备中制得的聚烯烃熔融体 结合。所得共混物据称呈现良好的机械性能。然而，至少制备共混物的方法并未克服其缺 陷。尽管已经开发出包含TPS和石油衍生聚合物两者的聚合物共混物，但仍存在机会 解决或改善与该类共混物和/或制备该类共混物的方法相关的一个或多个劣势或缺点，或 者至少提供有用的替代聚合物共混物和/或其制备方法。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种组合物，其包含密度小于0. 905克/立方厘米的极低密度聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和热塑性淀粉和/或其组成组分。现已发现，根据本专利技术的组合物在以共混物形式的聚合物组分之间呈现极好的相 容性，并可用于提供表现出极好性能的聚合物产品。通常，根据本专利技术的组合物包含约5-25重量％的极低密度聚乙烯(VLDPE)JA 5-25重量％的乙烯丙烯酸共聚物(EAA)和约50-80重量％的TPS和/或其组成组分。在一个具体实施方案中，该组合物进一步包含一种或多种密度大于0. 905克/立 方厘米的聚乙烯聚合物。在此情况下，所述一种或多种密度大于0. 905克/立方厘米的聚 乙烯聚合物的存在量通常为约5-20重量％。除了一种或多种密度大于0. 905克/立方厘米的聚乙烯聚合物外，根据本专利技术的 组合物还可以进一步包含乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。在此情况下，EVA的存在量通常为 约1-10重量％。根据本专利技术的组合物旨在涵盖组合物的熔融加工前(即组分的物理共混物)和熔 融加工后(即组分的整体均质共混物)两种形式。尽管如此，应该理解根据本专利技术以熔融 加工前形式的组合物通常仅为了后续被熔融加工为熔融加工产品的目的而制备。TPS本身可以存在在熔融加工前组合物中，或者其可有利地在组合物的熔融加工 过程中由其组成组分原位制得。因此，根据本专利技术的熔融加工前组合物可以包含VLDPE、 EAA、TPS和/或TPS的组成组分，即淀粉和一种或多种增塑剂。经过熔融加工，在组合物中 的淀粉和一种或多种增塑剂将转化为TPS，所得熔融加工组合物将包含VLDPE、EAA和TPS。 换言之，在根据本专利技术的熔融加工后组合物中，旨在将在熔融加工前组合物中的TPS的任 何组成组分在熔融加工过程中基本上转化为TPS。本专利技术还提供了一种制备聚烯烃和热塑性淀粉共混物的方法，该方法包括将组合 物熔融加工，所述组合物包含密度小于0. 905克/立方厘米的极低密度聚乙烯、乙烯丙烯酸 共聚物和热塑性淀粉和/或其组成组分。根据本专利技术方法待熔融加工的组合物可进一步包含一种或多种密度大于0. 905 克/立方厘米的聚乙烯聚合物。除了一种或多种密度大于0. 905克/立方厘米的聚乙烯聚 合物外，根据本专利技术方法待熔融加工的组合物还可包含EVA。在本专利技术的一个具体实施方案中，聚烯烃和TPS共混物通过将(1)根据本专利技术制 备的聚烯烃和TPS共混物，和( 一种或多种密度大于0. 905克/立方厘米的聚乙烯聚合 物一起熔融加工制得。已经发现根据本专利技术的经熔融加工的聚合物组合物表现出所需的属性如对湿度 的低敏感性、适合印刷的表面、淀粉含量高、极好的机械性能(例如伸长百分比)和易于熔 融再生。此外，可在相对高TPS含量下获得这些性能，这又使得组合物中石油衍生聚合物的 量降至最低。不希望受理论所限，认为由根据本专利技术的组合物形成的产品的极好性能至少部分 由于组合物能够提供高度相容形式的TPS和聚乙烯组分。在本专利技术的一些具体实施方案 中，认为组合物的TPS和聚乙烯组分形成稳定的双连续相形态。本专利技术的更多方面在下文中更详细地描述。具体实施例方式就TPS和聚乙烯相畴而言，在本文中使用的表述“双连续相形态”意指其中经过任 一相畴的连续通路可以接近所有相畴边缘但是不穿过任何相畴边缘的拓扑情况。双连续相 形态“稳定”是指各相畴在熔融加工过程中或熔融加工后抗聚结。根据本专利技术的组合物包含密度小于0. 905克/立方厘米的VLDPE。通常，所述 VLDPE具有的密度为约0. 85克/立方厘米至0. 905克/立方厘米，例如约0. 88克/立方厘 米至0. 905克/立方厘米。VLDPE在本领域也被称为超低密度聚乙烯(ULDPE)，其通常是乙 烯与一种或多种α -烯烃如1- 丁烯、1-己烯和1-辛烯的共聚物。VLDPE在190°C /2. 16千克下的熔体指数通常为约0. 5克/10分钟至约10克/10分钟。可用于本专利技术的合适VLDPE包括但不限于具有的密度为约0. 904克/立方厘米和 在190°C /2. 16千克下的熔体指数为约4克/10分钟的乙烯/辛烯共聚物、具有的密度为约 0. 884克/立方厘米和在190°C /2. 16千克下的熔体指数为约0. 7克/10分钟的乙烯/ 丁 烯共聚物，以及具有的密度为约0. 8985和在190°C /2. 16千克下的熔体指数为约5克/10 分钟的乙烯/丁烯共聚物。本文中提及的聚乙烯共聚物的密度或熔体指数分别意指根据ASTM D792和ASTM D1238测得的密度或熔体指数。根据本专利技术的组合物还包含EAA。本领域技术人员应该理解EAA是乙烯和丙烯 酸的共聚物。通常，共聚物的丙烯酸含量为约5-20%，例如8-15%。EAA还通常具有在 1900C /2. 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种组合物，其包含密度小于０．９０５克／立方厘米的极低密度聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和热塑性淀粉和／或其组成组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌平，
申请(专利权)人：特里斯塔诺私人有限公司，
类型：发明
国别省市：AU