本发明专利技术公开了一种用于环保型合成纸的聚乳酸组合物及其制备方法。所述组合物包含有共混的以下组分：聚乳酸树脂100重量份、功能性填料70～300份；其中所述聚乳酸树脂的重均分子量为8～30万，分子量分散性为1.5～2.2；其中所述功能性填料为以下无机填料中的至少一种：碳酸钙、云母、黏土、硅石、矾土、硫酸钡、硫酸钙、滑石、硫酸镁、二氧化钛、沸石、硫酸铝、硅藻土、碳酸镁、高岭土、氧化钙、氧化镁。将所述组分按所述用量熔融共混造粒而制得所述用于环保型合成纸的聚乳酸组合物。所述组合物制得的合成纸可再生、可生物降解；具有良好的折叠性、良好的挺度、具有与纤维素纸张相似的外观和触感，良好的书写性能和包装性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成纸
，进一步地说，是涉及。
技术介绍
由于普通造纸需要消耗大量的木材，所以市场一直存在着从经济效益和节约原材料方面取代普通纸张的合成纸张的需求。合成纸(也称为石头纸)最早出现于20世纪六七十年代的日本和德国等国。到20世纪80年代，苏联也研制出了合成纸。我国最早生产的合成纸出现在台湾地区。合成纸的原料主要由聚合物和一定量的无机填料及其他助剂进行混合而成。合成纸具有比重轻、强度大、印刷性好、遮光、抗紫外线、经久耐用、经济环保等特点。合成纸作为替代普通纤维造纸的材料也被广泛地称为一种环保产品。但是到目前为止，合成纸的基体原料是聚合物塑料，尤其是聚烯烃树脂如聚丙烯、聚乙烯或二者共混物，都是源于石油基，其来源是不可再生性的；而且由于材料属于非生物可降解性材料。大量使用此类材料，并且由其制造的产品是一次性可抛弃型的，无法回收利用，对环境造成的污染更加严重。中国专利申请CN1118742A公开了一种合成纸，其基体是聚丙烯、聚乙烯等热塑性塑料和无机粉体如碳酸钙、硅石、滑石等组成的薄膜。所使用的聚合物并不是生物可降解、 再生的材料。中国专利申请CN101676324A中公开了一种双向拉伸聚丙烯合成纸，其所得到的合成纸印刷性和装饰性强。但是以上两篇专利以及其他相关的专利中使用的聚合物都是非再生、非生物可降解性的塑料，此种塑料的使用，由于回收的问题会给环境反而带来一定的污染。而且，以聚乙烯、聚丙烯为基体树脂的合成纸，由于聚乙烯、聚丙烯本身的刚性不好，所形成的合成纸具有软、缺乏像普通纸一样的坚挺、一样的折叠性等缺点。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题，本专利技术的目的之一是提供一种用于环保型合成纸的聚乳酸组合物，由这种组合物得到的环保型合成纸具有良好的折叠性(很少的记忆力)、良好的挺度、具有与纤维素纸张相似的外观和触感、完全生物可降解性等优点。本专利技术的另一目的是提供该种聚乳酸合成纸组合物的制备方法。本专利技术所述的用于环保型合成纸的聚乳酸组合物，包含有共混的以下组分聚乳酸树脂100重量份数；功能性填料70 300份，优选80 300份，更优选100 250份。本专利技术中所述的聚乳酸组合物中的基体树脂选用生物基、可再生的聚乳酸树脂。 聚乳酸在土壤、水中自然进行分解，然后通过微生物分解为无公害的产物。聚乳酸树脂(PLA)，也称聚丙交酯，由于来源的可再生性以及其本身的可生物降解性能，其应用越来越受到人们的关注。聚乳酸可以从石油或天然气原料以外的一年可再生资源制备，如从玉米、小麦和马铃薯中提取的淀粉经乳酸菌发酵形成乳酸，然后经聚合最终形成聚乳酸。聚乳酸树脂能够在某些堆肥处理条件下快速降解，最终分解为水和二氧化碳。由于聚乳酸源于生物基、对人体无毒、对环境友好性，聚乳酸树脂产品逐渐得到人们的重视。而且聚乳酸本身刚性大，弯曲模量高达3GPa以上，材质比较脆，成膜后挺度高，用手拿不会塌陷，晃动具有像纸一样的清脆声。并且聚乳酸本身的伸长率低，成膜后具有折叠性，不像聚烯烃在折叠时具有返回其原始状态的倾向，亦称之为记忆性。于是聚乳酸合成纸可以克服其他塑料合成纸记忆力的缺点。本专利技术的聚乳酸树脂采用现有技术中已有的各种聚乳酸树脂。聚乳酸的重均分子量在8 30万，优选10 25万，更优选为10 20万。分子量过小，在双向拉伸过程中聚乳酸容易出现破膜；如果分子量过大，给加工过程造成很大的困难。同时，要求分子量分散性(即重均分子量与数均分子量比)为1. 5 2. 2，优选1. 8 2. 2。作为本专利技术组合物的基体聚合物聚乳酸，是具有-CH(CH3)C(O)O-的重复单元的聚合物，无论这些重复单元是如何构成该聚合物的。乳酸具有两种旋光异构体，通常被称为 “D”和“L”对映体，因此丙交酯存在2个L-乳酸分子的二聚体的“L-丙交酯”，2个D-乳酸分子的二聚体“D-丙交酯”，以及由1个L-乳酸分子和1个D-乳酸分子构成的二聚体“内消旋-丙交酯”。本专利技术中聚乳酸可以是任意L-乳酸和D-乳酸的比例得到的聚乳酸。本专利技术中的聚乳酸可采用现有技术中已有的各种聚乳酸制备方法制备。现有技术中聚乳酸树脂可以采用缩聚方法、开环聚合法等公知方法。缩聚方法即将L-乳酸或D-乳酸或它们的混合物直接脱水缩聚；开环聚合法即将丙交酯开环进行聚合，必要时使用聚合调节剂调节分子量。聚乳酸树脂还可以包含有可与丙交酯或乳酸进行共聚的其他单体，如氧化烯(包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧杂环戊烷等)或环状内酯或碳酸酯。这些重复单元占 PLA树脂的含量优选低于IOwt %，更优选占0-5wt %。聚乳酸还可以包含通过聚合方法加入的、能够提高聚乳酸的分子量、提高聚乳酸的熔体强度的其他化合物。如异氰酸酯、酸酐、环氧化合物、有机过氧化合物。有机过氧化物包括烷基过氧化物、过氧化酮，酯类过氧化物，酰类过氧化物。异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、2，4_甲苯二异氰酸酯(TDI)/亚二甲苯基二异氰酸酯O(DI)。本专利技术中所述的聚乳酸组合物中，所述功能性填料为中位粒径范围是0.5 40 μ m，优选2 30 μ m的无机填料，只要中位粒径在此范围内的无机填料均可实现本专利技术的效果，与具体种类关系不大。本专利技术的无机填料选自以下物质中的至少一种碳酸钙、云母、黏土、硅石、矾土、硫酸钡、硫酸钙、滑石、硫酸镁、二氧化钛、沸石、硫酸铝、硅藻土、碳酸镁、高岭土、氧化钙、氧化镁等。优选碳酸钙和硅酸镁(滑石粉)或云母中的一种或一种以上的混合物。功能性填料更优选为碳酸钙。所述碳酸钙选用重质碳酸钙、轻质碳酸钙或其混合。 重质碳酸钙是经石灰石粉碎而得，粒子的形状是不规则型、立方体型，粒度分布范围宽，在聚乳酸合成纸中加入一定的重质碳酸钙有利于增加纸张的表面粗糙度，提高表面摩擦，有利于书写。轻质碳酸钙的添加有利于提高纸张的表面纹理平滑，而且轻质碳酸钙表面具有细小的空隙，同一形态和粒径的轻质碳酸钙比重质碳酸钙具有更大的比表面积及更高的吸油值和散光系数，因此轻质碳酸钙的加入有利于提高纸张对墨汁的表面吸附能力。重质碳酸钙的中位粒径范围为0. 5 40 μ m ；优选中位粒径范围2 30 μ m。轻质碳酸钙中位粒径范围在0. 5-20 μ m,优选中位粒径范围在2-15 μ m之间。时的情况下，重质碳酸钙和轻质碳酸钙的重量比范围优选为1 5 1 2。为了提高所述的碳酸钙等功能性填料在基体树脂聚乳酸中的分散性，可以对功能性填料进行表面改性。使用偶联剂对功能性填料表面进行改性，可提高功能性填料与聚乳酸树脂的相容性。所述的表面改性，即通常的将偶联剂和功能性填料混合至均勻。本专利技术中对功能性填料进行表面处理的偶联剂可选用现有技术中塑料加工领域中通常的偶联剂， 优选钛酸酯类和、或硅烷类偶联剂，更优选用硅烷类偶联剂，如乙烯基三甲氧基硅烷，氨基硅烷如Y-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)等。本专利技术组合物中以功能性填料为100重量份数计，偶联剂用量为0. 5 3份，优选0. 5 1. 5份。为了提高加工性能，提高本专利技术组合物加工时的润滑性，可以加入以聚乳酸树脂为100重量份数计，0. 5 1重量份数的润滑剂。润滑剂选自硬脂酸类的润滑剂，包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌等，优选硬脂酸锌。润滑剂能降低塑料加工时的能耗，减少在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王小兰，张师军，郭梅芳，侯家祥，高达利，张丽英，杨庆泉，尹华，闫丽丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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