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      一種全生物降解母粒及其制備方法

      文檔序號(hào):3677173閱讀:693來(lái)源:國(guó)知局
      一種全生物降解母粒及其制備方法
      【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種全生物降解母粒及其制備方法。本發(fā)明的全生物降解母粒由包括以下重量份的組分制成:淀粉70-95份,PBAT5-30份,增塑劑30-50份,相容劑0.5-3份,引發(fā)劑0.05-2份,疏水改性劑0.5-5份,潤(rùn)滑劑0.1-0.6份,抗氧劑0.1-0.5份,填料0-20份。本發(fā)明所提供的全生物降解母粒不僅具有很好的熱塑性,加工性能好,在聚合物基體中分散效果好,而且吸水性能低,可保證材料在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存過(guò)程中的力學(xué)性能;用于添加到生物降解聚酯中可以大大降低共混物的制備成本。
      【專(zhuān)利說(shuō)明】一種全生物降解母粒及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種全生物降解母粒及其制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]塑料薄膜的使用已滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域,被廣泛地用作食品包裝、電子電器產(chǎn)品包裝及商場(chǎng)購(gòu)物袋、垃圾袋等。傳統(tǒng)的塑料薄膜材料如聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等的原材料為石油,使用完丟棄到自然中難以降解,給環(huán)境造成了巨大的危害。伴隨著石油資源的日益枯竭和人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),開(kāi)發(fā)全降解的環(huán)境友好型高分子材料應(yīng)用于薄膜材料領(lǐng)域已成為未來(lái)的發(fā)展主流。
      [0003]聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯(PBAT)、聚羥基烷酸酯(PHA)等都能夠全生物降解,使用完后丟棄到大自然中,在微生物的作用下可全降解為水和二氧化碳。因此,可廣泛的應(yīng)用于塑料薄膜領(lǐng)域,減少傳統(tǒng)薄膜的使用對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染。但是,以上這些生物降解材料售價(jià)較高,制備成的薄膜與傳統(tǒng)的相比在價(jià)格上競(jìng)爭(zhēng)力很弱。
      [0004]淀粉廣泛存在于自然界的植物當(dāng)中,資源豐富且價(jià)格低廉,同時(shí)可生物降解。所以,將淀粉添加到上述生物降解聚酯中,制備的共混物不僅可以實(shí)現(xiàn)全生物降解,而且還可以降低共混物的制備成本,增加其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
      [0005]淀粉加入高分子量聚酯中的一種方法是將淀粉與增塑劑、各種加工助劑直接與聚酯在高混機(jī)中混合均勻后,加入螺桿機(jī)中擠出造粒得到共混物,如專(zhuān)利CN1315927所述。由于未經(jīng)處理的淀粉熱塑性差,難以加工,因此淀粉加入的同時(shí)都需加入增塑劑對(duì)其進(jìn)行增塑處理,以提高淀粉的加工性能。但是上述加工方法由于有大量高分子量的聚酯存在,易使淀粉塑化不均,導(dǎo)致其在聚酯中的分散性變差。為提高淀粉的可加工性和在聚酯中的分散性,可將淀粉制備成熱塑性淀粉母粒,然后再與高分子量的聚酯共混擠出得到全生物降解的共混物。因此,熱塑性淀粉母粒性能的好壞對(duì)最終制備的共混物性能影響很大。一個(gè)最主要的問(wèn)題就是淀粉的吸水性大,而為了提高淀粉的塑性,加入的多元醇類(lèi)增塑劑使制備的熱塑性淀粉吸水性更大,這會(huì)使得含淀粉的生物降解聚酯共混物的力學(xué)性能會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而下降明顯。專(zhuān)利CN101328285和專(zhuān)利CN101225117采用了兩種帶有反應(yīng)性端基和疏水性烷基鏈的單體與淀粉作用進(jìn)行疏水化處理,可以顯著的降低改性淀粉的吸水率,但是得到的淀粉塑性較差。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本發(fā)明目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種全生物降解母粒及其制備方法。
      [0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
      [0008]一種全生物降解母粒,由包括以下重量份的組分制成:
      [0009]
      【權(quán)利要求】
      1.一種全生物降解母粒,其特征在于:由包括以下重量份的組分制成:
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的淀粉為土豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉或小麥淀粉中的一種或一種以上。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯的重均分子量為20000-130000。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的增塑劑為乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇、尿素、甲酰胺或乙酰胺中的一種或一種以上。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的相容劑為馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種或一種以上。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯或過(guò)氧化苯甲酰中的一種或一種以上; 或所述的疏水改性劑為帶有長(zhǎng)鏈脂肪烴和反應(yīng)官能團(tuán)的單體,進(jìn)一步優(yōu)選為烯基丁二酸酐和烷基烯酮二聚體中的一種或一種以上。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、油酸酰胺、芥酸酰胺、石蠟或聚乙烯蠟中的一種或一種以上。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解母粒,其特征在于:所述抗氧劑為四[β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β- (3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八碳醇酸酯、2-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或三(2.4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或一種以上; 或所述填料為碳酸鈣、高嶺土、二氧化硅、云母、蒙脫土、粘土、鈦白粉、滑石粉等中的一種或一種以上,粒徑優(yōu)選1250目-8000目,進(jìn)一步優(yōu)選2000-3000目。
      9.一種權(quán)利要求1-8中任一所述的全生物降解母粒的制備方法,其特征在于:包括如下步驟: (1)將淀粉、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯、填料進(jìn)行干燥處理; (2)按上述配比稱(chēng)取以下重量份的各組分原料:淀粉70-95份、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯5-30份、增塑劑30-50份、相容劑0.5-3份、引發(fā)劑0.05-2份、疏水改性劑0.5-5份、潤(rùn)滑劑0.1-0.6份、抗氧劑0.1-0.5份、填料0_20份;將上述原料于高混機(jī)中混合均勻; (3)將步驟(2)混合均勻的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混,擠出、拉條、造粒。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于:所述的步驟(1)中淀粉、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-Co-己二酸丁二醇)酯、干燥溫度為60-80°C,干燥時(shí)間為6-24h ;填料的干燥溫度為100-120°C, 時(shí)間為5-10h ;干燥設(shè)備為真空烘箱或鼓風(fēng)烘箱; 或所述的步驟(3)中雙螺桿擠出機(jī)為同向或異相雙螺桿擠出機(jī),擠出溫度為90-160°C,螺桿轉(zhuǎn)速60-300rpm,螺桿長(zhǎng)徑比L/D為40-50:1。
      【文檔編號(hào)】C08K13/02GK103965516SQ201310042024
      【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
      【發(fā)明者】楊桂生, 袁角亮 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司
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