CN102276878B - 一种可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法,该可降解的缓冲包装复合材料,由以下基料和添加剂制成,基料由热塑性淀粉和高密度聚乙烯树脂组成,基料中热塑性淀粉配比为50~85wt%,高密度聚乙烯树脂配比为15~50wt%,添加剂包括偶联剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、发泡剂和发泡助剂,偶联剂配比为热塑性淀粉重量的2~7wt%,增塑剂配比为热塑性淀粉重量的7~15wt%,抗氧剂配比为基料总重量的0.5~12wt%,润滑剂配比为基料总重量的1~14wt%,发泡剂配比为基料总重量的4~12wt%,发泡助剂与发泡剂质量之比为1:4-6;本发明还包括可降解缓冲包装复合材料的制备方法。本发明弹性好,强度高,缓冲性能好,易降解,广泛用于缓冲衬垫、包装箱内衬、一次性饭盒。

Description

一种可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种包装材料及其制备方法,尤其是涉及一种可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法。  
背景技术
在包装运输过程中,物品突然受到外界冲击力的作用,有可能遭受损坏。为了尽可能降低运输流通过程对产品造成损坏的几率,保障产品安全,方便储运装卸,加速交接点验,对物品进行缓冲包装成为运输包装过程中不可缺少的重要部分。
传统的缓冲泡沫塑料包装材料,含有会破坏大气臭氧层的发泡剂氟利昂,加上废弃的泡沫塑料体积大,回收困难,又不易降解,导致对环境造成严重白色污染。
CN1544516A于2004年11月10日公开了一种可完全生物降解的泡沫缓冲包装材料及其制备方法,该包装材料主要以超过80%的淀粉作为基材,超细聚乙烯醇作为成膜增强剂,水作为发泡剂,辅以成核剂及流动改性剂组成,虽然其可以降解,对解决环境白色污染问题具有相当意义,但作为结构性材料,其力学性能(例如强度)尚欠理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种弹性好,强度高,缓冲性能好,且可降解的缓冲包装复合材料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可降解的缓冲包装复合材料,其由以下基料和添加剂制成,所述基料由热塑性淀粉和高密度聚乙烯树脂组成,基料中热塑性淀粉的配比为50~85wt%,高密度聚乙烯树脂的配比为15~50wt%,所述添加剂包括偶联剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、发泡剂和发泡助剂,偶联剂配比为热塑性淀粉重量的2~7wt%,增塑剂配比为热塑性淀粉重量的7~15wt%,抗氧剂配比为基料总重量的0.5~12wt%,润滑剂配比为基料总重量的1~14wt%,发泡剂配比为基料总重量的4~12wt%,发泡助剂与发泡剂的质量之比为1: 4-6。
进一步,所述热塑性淀粉优选热塑性玉米淀粉和热塑性红薯淀粉。
进一步,所述偶联剂优选铝酸酯偶联剂。
进一步,所述增塑剂优选甘油。
进一步,所述抗氧剂优选抗氧剂1010,化学名为:四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。
进一步,所述润滑剂优选石蜡。
进一步,所述发泡剂优选偶氮二甲酰胺。
进一步,所述发泡助剂优选氧化锌。
该缓冲包装复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)原材料预混:将热塑性淀粉、高密度聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、发泡剂,发泡助剂,置于高速混合机中混合6~10分钟,备用;
(2)挤出成型:设定螺杆挤出机温度145~160℃,将步骤(1)所得原材料的混合物置于螺杆挤出机中塑化熔融为粘性液体,通过口模直接挤出成型为所需型材,或者通过相应的口模和切粒机挤出造粒,形成母粒料,再将所得到的母粒料通过模压或注射成型的方法制成产品。
对制成的缓冲包装复合材料产品进行力学性能测试:其中拉伸强度按照GB/T 1040.1-2006测试,断裂伸长率按照GB/T 1040.1-2006测试,弯曲强度按照GB/T 9341-2008测试,悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-80测试。
可降解性按照GB 18006.1测试。
本发明可降解缓冲包装复合材料,选择热塑性淀粉和高密度聚乙烯树脂作基料,辅以适量添加剂,易降解,且力学性能好,富有弹性,强度高,适用范围广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。 
实施例1:
本实例缓冲包装复合材料由以下基料和添加剂制成:热塑性玉米淀粉在基料中的配比为50wt%,高密度聚乙烯树脂在基料中的配比为50wt%,铝酸酯偶联剂配比为热塑性淀粉重量的7wt%,增塑剂甘油配比为热塑性淀粉重量的8wt%,抗氧剂1010为基料总重量的1wt%,润滑剂石蜡为基料总重量的2wt%,发泡剂偶氮二甲酰胺配比为基料总重量的6wt%,发泡助剂氧化锌与发泡剂偶氮二甲酰胺的质量比为1:4。 
本实施例缓冲包装复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)原材料预混:将热塑性玉米淀粉、高密度聚乙烯树脂、铝酸酯偶联剂、增塑剂甘油、抗氧剂1010(四[甲基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)、润滑剂石蜡、发泡剂偶氮二甲酰胺、发泡助剂氧化锌甘油置于高速混合机中混合10分钟,备用;
(2)挤出成型:设定螺杆挤出机温度145~160℃,将步骤(1)所得原材料的混合物置于螺杆挤出机中塑化熔融为粘性液体,再通过口模直接挤出成型为所需型材,或者通过相应的口模和切粒机挤出造粒形成母粒料,再将所得到的母粒料通过模压或注射成型的方法制成产品。
对本实施例产品进行力学性能测试:拉伸强度按照GB/T 1040.1-2006测试,拉伸强度为15MPa;断裂伸长率按照GB/T 1040.1-2006测试,断裂伸长率为67%;弯曲强度按照GB/T 9341-2008测试,弯曲强度为18MPa;悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-80测试,悬臂梁缺口冲击强度14MPa。
可降解性按照GB 18006.1测试,重均分子量下降率85%。
实施例2:
本实例缓冲包装复合材料由以下基料和添加剂制成:热塑性玉米淀粉在基料中的配比为70wt%,高密度聚乙烯树脂在基料中的配比为30wt%,铝酸酯偶联剂配比为热塑性淀粉重量的5wt%,增塑剂甘油配比为热塑性淀粉重量的10wt%,抗氧剂1010为基料总重量的1.5wt%,润滑剂石蜡为基料总重量的3wt%,发泡剂偶氮二甲酰胺的配比为基料总重量的6wt%,发泡助剂氧化锌与发泡剂偶氮二甲酰胺的质量比为1:5。
本实施例缓冲包装复合材料的制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对本实施例产品进行力学性能测试:拉伸强度按照GB/T 1040.1-2006测试,拉伸强度为12MPa;断裂伸长率按照GB/T 1040.1-2006测试,断裂伸长率为61%;弯曲强度按照GB/T 9341-2008测试,弯曲强度为15MPa;悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-80测试,悬臂梁缺口冲击强度17MPa。
可降解性按照GB 18006.1测试,重均分子量下降率90%。
实施例3:
本实例缓冲包装复合材料由以下基料和添加剂制成:热塑性红薯淀粉在基料中的配比为80wt%,高密度聚乙烯树脂在基料中的配比为20wt%,铝酸酯偶联剂配比为热塑性淀粉重量的4wt %,增塑剂甘油配比为热塑性淀粉重量的14wt%,抗氧剂1010为基料总重量的2wt%,润滑剂石蜡为基料总重量的4wt%,发泡剂偶氮二甲酰胺的配比为基料总重量的10wt%,发泡助剂氧化锌与发泡剂偶氮二甲酰胺的质量比为1:6。
本实施例缓冲包装复合材料的制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对本实施例产品进行力学性能测试:拉伸强度按照GB/T 1040.1-2006测试,拉伸强度为10MPa;断裂伸长率按照GB/T 1040.1-2006测试,断裂伸长率为53%;弯曲强度按照GB/T 9341-2008测试,弯曲强度为12MPa;悬臂梁缺口冲击强度按GB/T1843-80测试,悬臂梁缺口冲击强度21MPa。
可降解性按照GB 18006.1测试,重均分子量下降率95%。

Claims (10)

1.一种可降解的缓冲包装复合材料,由基料和添加剂制成,其特征在于:所述基料由热塑性淀粉和高密度聚乙烯树脂组成,基料中热塑性淀粉的配比为50~85wt%,高密度聚乙烯树脂的配比为15~50wt%,所述添加剂包括偶联剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、发泡剂和发泡助剂,偶联剂配比为热塑性淀粉重量的2~7wt%,增塑剂配比为热塑性淀粉重量的7~15wt%,抗氧剂配比为基料总重量的0.5~12wt%,润滑剂配比为基料总重量的1~14wt%,发泡剂配比为基料总重量的4~12wt%,发泡助剂与发泡剂的质量之比为1: 4-6。
2.根据权利要求1所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述热塑性淀粉为热塑性玉米淀粉和热塑性红薯淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
4.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述增塑剂为甘油。
5.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1010。
6.根据权利要求3所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述润滑剂为石蜡。
7.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述润滑剂为石蜡。
8.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
9.根据权利要求1或2所述的可降解的缓冲包装复合材料,其特征在于:所述发泡助剂为氧化锌。
10.一种制造权利要求1所述可降解的缓冲包装复合材料的方法,包括如下步骤:
(1)原材料预混:将热塑性淀粉、高密度聚乙烯树脂、偶联剂、增塑剂、抗氧剂、润滑剂、发泡剂,发泡助剂,置于高速混合机中混合6~10分钟,备用;
(2)挤出成型:设定螺杆挤出机温度145~160℃,将步骤(1)所得原材料的混合物置于螺杆挤出机中塑化熔融为粘性液体,通过口模直接挤出成型为所需型材,或者通过相应的口模和切粒机挤出造粒,形成母粒料,再将所得到的母粒料通过模压或注射成型的方法制成产品。
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