CN102079850A

CN102079850A - 一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102079850A
Application number: CN2009102288686A
Authority: CN
Inventors: 揣成智; 赵楠; 陈昊
Original assignee: DEHAO SUPERMICRO NEW MATERIALS Co Ltd TIANJIN
Current assignee: DEHAO SUPERMICRO NEW MATERIALS Co Ltd TIANJIN
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-01

Abstract

本发明属于全降解高分子材料技术领域，涉及一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料及其制备方法。将聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂干燥至含水率50ppm以下；然后将聚乳酸树脂与扩链剂进行密炼，得到混合均匀的扩链后的聚乳酸树脂；再将扩链后的聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂加入到双螺杆挤出机进行共混并造粒，螺杆转速(30～50)rpm，双螺杆挤出机为多段控温，温度区间140～180℃，将挤出造粒后得到的颗粒干燥除去水分，得到增强增韧聚乳酸全降解包装材料。本发明原材料无毒无害，产品应用卫生安全，生产工艺简单。所得产品制成的包装材料强度高，韧性好，热稳定性好，既可以用于一次性产品的包装，也可以适用于需要强度的包装材料领域，从根本上解决了白色污染问题。

Description

一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料及其制备方法

发明领域

本发明涉及全降解高分子材料技术领域，尤其是增强增韧聚乳酸全降解包装材料。

背景技术

各种方便食品、礼品和水果蔬菜等的包装材料，目前都仍然采用聚烯烃类等石油基塑料或者纸类。石油及塑料类包装材料虽然成本较低，工艺成熟，但白色污染这一全球性环境问题的提出，使石油基塑料的使用受到了限制。制作纸类包装材料的纸浆，来源于木材，大量生产和使用纸类包装材料也不利于环境的长期发展。另外，许多厂家制造的降解塑料包装材料因受材料强度的限制，也未能广泛应用。聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性，也是唯一在力学性能上能与石油基塑料抗衡的生物降解塑料，加之其完全折叠型，高光泽度和透明度，良好的阻隔性与印刷性，聚乳酸作为包装材料，完全可以替代传统的包装材料。

以植物基聚乳酸树脂为主要原料制备的包装材料，替代传统塑料包装材料，相比之下，聚乳酸树脂的合成原材料来自于自然，来源广泛，聚乳酸树脂本身强度高，扩链后的聚乳酸树脂强度更高，废品、次品可以完全堆肥降解。不仅节约了石油资源，还可以改良土壤。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，将增强增韧的聚乳酸全降解材料应用于包装材料的制造中，以替代传统包装材料。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

增强增韧聚乳酸全降解包装材料其特征在于，基本成分及配比(质量份数)为：

聚乳酸树脂 60～90份；

聚丁二酸丁二醇酯树脂 10～40份；

扩链剂 0.5～9份。

步骤：1)将聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂干燥至含水率50ppm以下；2)按照配方比例称量聚乳酸树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂和扩链剂；3)将聚乳酸树脂与扩链剂进行密炼，得到混合均匀的扩链后的聚乳酸树脂；4)将扩链后的聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂加入到双螺杆挤出机造粒，螺杆转速(30～50)rpm，双螺杆挤出机为多段控温，温度区间140～180℃，将挤出造粒后得到的颗粒干燥除去水分，得到增强增韧聚乳酸全降解包装材料。

而且，所述的聚乳酸树脂，包括市场上供应的任何牌号的聚乳酸树脂、旋光性不同的聚乳酸树脂、接枝聚乳酸树脂、聚乳酸衍生物的一种或几种的混合物。

而且，所述的聚丁二酸丁二醇酯树脂，包括市场上供应的任何牌号的聚丁二酸丁二醇酯树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂衍生物，典型的例子有聚丁二酸己二酸丁二醇酯等，以及其中的一种或几种的混合物。

而且，所述的扩链剂包括有机过氧化物，典型例子包括烷基过氧化物、过氧化酮、酯类过氧化物、酰类过氧化物等其中的一种或几种的混合物；含环氧官能团的聚合物；磷酸酯类化合物，典型例子包括亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸三苯酯类衍生物等的一种或几种的混合物；多异氰酸酯化合物，典型例子包括二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)、亚苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的一种或几种的混合物。

本发明的特点是：

1.本发明制成的全降解聚乳酸树脂具有良好的加工性能，适用于传统树脂的成型加工设备，无需复杂的新工艺调试。

2.本发明中加入的扩链剂，既保证了聚乳酸树脂的高强度不降低，又起到了增韧聚乳酸树脂的效果，同时扩链后的聚乳酸树脂明显提高了热稳定性。

3.本发明另一起到增韧效果的组分聚丁二酸丁二醇酯也是完全生物降解塑料，加工成型性能好。

4.本发明可从根本上解决了石油资源短缺以及白色污染造成的环境问题。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例：礼品用聚乳酸全降解包装材料

聚乳酸树脂(PLA) 0.4kg

聚丁二酸丁二醇酯树脂(PBS) 0.1g

扩链剂(TDI) 0.025g

1.将聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂干燥至含水率50ppm以下(80℃真空干燥12小时)；

2.将聚乳酸树脂与扩链剂在HAAKE转矩流变仪中进行密炼，得到混合均匀的扩链聚乳酸树脂；用塑料粉碎机进行破碎；

3.将扩链后的聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂加入到双螺杆挤出机进行共混并造粒，螺杆转速30rpm，双螺杆挤出机为多段控温，温度区间140～180℃(以四段控温为例，四段温度为140℃，160℃，170℃，165℃)，将挤出造粒后得到的颗粒干燥除去水分；

4.用吹膜机吹膜，得到增强增韧聚乳酸全降解包装材料。

用本发明方法制备的聚乳酸全降解包装材料具有如下优异的性能指标，符合GB/T16958-1997：

拉伸强度/MPa 200±5，

撕裂强度约/N.mm^-1 50±5，

断裂伸长率/％ 200±50。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料的制备，其特征在于：包括组分、质量份数及如下步骤：

聚乳酸树脂 60～90份；

聚丁二酸丁二醇酯树脂 10～40份；

扩链剂 0.5～9份。

步骤：1)将聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂干燥至含水率50ppm以下；2)按照配方比例称量聚乳酸树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂和扩链剂；3)然后将聚乳酸树脂与扩链剂进行密炼，得到混合均匀的扩链后的聚乳酸树脂；4)然后将扩链后的聚乳酸树脂和聚丁二酸丁二醇酯树脂加入到双螺杆挤出机进行共混并造粒，螺杆转速(30～50)rpm，双螺杆挤出机为多段控温，温度区间140～180℃，将挤出造粒后得到的颗粒干燥除去水分，得到增强增韧聚乳酸全降解包装材料。

2.根据权利要求1所述的一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料的制备，其特征在于所述的聚乳酸树脂，包括市场上供应的任何牌号的聚乳酸树脂、旋光性不同的聚乳酸树脂、接枝聚乳酸树脂、聚乳酸衍生物的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料的制备，其特征在于所述的聚丁二酸丁二醇酯树脂，包括市场上供应的任何牌号的聚丁二酸丁二醇酯树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂衍生物，典型的例子有聚丁二酸己二酸丁二醇酯等，以及其中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种增强增韧聚乳酸全降解包装材料的制备，其特征在于所述的扩链剂包括所述的扩链剂包括有机过氧化物，典型例子包括烷基过氧化物、过氧化酮、酯类过氧化物、酰类过氧化物等其中的一种或几种的混合物；含环氧官能团的聚合物；磷酸酯类化合物，典型例子包括亚磷酸三苯酯(TPP)、亚磷酸三苯酯类衍生物等的一种或几种的混合物；多异氰酸酯化合物，典型例子包括二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、亚苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的一种或几种的混合物。