CN102417648A - 一种可生物降解的聚乙烯塑料膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可生物降解的聚乙烯塑料膜，其特征在于包含以下组份：低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉20-50份、填料10-20份、增容剂10-20份、增塑剂10-15份、硅烷类偶联剂1-10份、硬脂酸锌0.5-5份。将羟丙基变性淀粉、碳酸钙颗粒粉碎至粒度为20-200目，加入偶联剂、增容剂，混合均匀，备用；加入低密度聚乙烯以及其他助剂，混合均匀；将原料混合物混炼、造粒、挤出吹胀、冷却、牵引、卷取，获得可生物降解的聚乙烯塑料膜。本发明获得的可生物降解的聚乙烯塑料膜耐水性好，能够在短期内完全降解，是可降解、环保材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以生物降解的聚乙烯塑料膜，属于塑料。
背景技术
聚乙烯，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良，但用作地膜时其难以自然降解的特性就成为一种缺点，埋入土壤中很长时间无法降解，带来污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可生物降解的聚乙烯生物膜，能迅速、完全降解，且耐水性好。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉20-50份、填料10-20份、增容剂10-20份、增塑剂10-15份、硅烷类偶联剂1-10份、硬脂酸锌0.5-5份；
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉25-40份、填料10-15份、增容剂15-20份、增塑剂10-15份、硅烷类偶联剂2-8份、硬脂酸锌2-5份；
所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸∶羧化聚乙烯＝1∶1-1∶3的混合物；所述的增塑剂是甘油、花生油。
可生物降解的聚乙烯塑料膜，制备过程如下：
(1)、将羟丙基变性淀粉、碳酸钙颗粒粉碎至粒度为20-200目，加入偶联剂、增容剂，混合均匀，备用；
(2)、加入低密度聚乙烯以及其他助剂，混合均匀；
(3)、将原料混合物混炼、造粒、挤出吹胀、冷却、牵引、卷取，获得可生物降解的聚乙烯塑料膜。
淀粉与聚乙烯相容性差，因为淀粉的分子结构与聚乙烯相差很大，而且淀粉与聚乙烯共混时，淀粉本身会发生糊化，因此需要增容剂使淀粉与聚乙烯能较好地分散，且加入淀粉后制备的聚乙烯塑料膜易于吸水，本发明采用的改性淀粉为羟丙基变性淀粉，是环氧丙烷在碱性条件下与淀粉起醚化反应而制得的一类非离子型变性淀粉。由于醚化淀粉取代醚键的稳定性高，羟丙基具有亲水性，能减弱淀粉颗粒结构的内部氢键强度，使其易于膨胀，克服了淀粉在高温下糊化后难以再分散的特点。
采用的增容剂为硬脂酸、羧化聚乙烯，含有羧基-COOH，可以和淀粉分子链上的羟基-OH反应生成酯类，改变了淀粉的表面特性，能与聚乙烯很好的结合，提高了分散性。单用硬脂酸时其烷烃链段较短不能有效包覆淀粉颗粒表面，增容效果有限，单用羧化聚乙烯，因其羧基含量有限，与淀粉表面的-OH反应不充分，因此处理效果较差。
增塑剂能克服聚乙烯因加入淀粉后材料的拉伸性能降低的缺点，
本发明有以下积极的效果：本发明获得的可生物降解的聚乙烯塑料膜48h的吸湿率10.1％，75h后的吸湿率为12.2％。能够在短期内完全降解，是可降解、环保材料。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
本发明所采用的组份单位“份”均为“重量份”。
以下实施例所采用的原料均通过市售途径获得，具体如下：低密度聚乙烯、羧化聚乙烯：苏州鑫利源化工；羟丙基变性淀粉：肥城鸿瑞精细化工材料厂；硅烷类偶联剂：湖北力美达硅氟科技有限公司；硬脂酸锌、硬脂酸：河北宏泰化工；
实施例1
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉20份、填料10份、增容剂10份、增塑剂10份、硅烷类偶联剂1.5份、硬脂酸锌0.5份；
所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸∶羧化聚乙烯＝1∶1的混合物；所述的增塑剂是甘油。
可生物降解的聚乙烯塑料膜，制备过程如下：
(4)、将羟丙基变性淀粉、碳酸钙颗粒粉碎至粒度为20-200目，加入偶联剂、增容剂，混合均匀，备用；
(5)、加入低密度聚乙烯以及其他助剂，混合均匀；
(6)、将原料混合物混炼、造粒、挤出吹胀、冷却、牵引、卷取，获得可生物降解的聚乙烯塑料膜。
实施例2
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉25份、填料10份、增容剂15份、增塑剂10份、硅烷类偶联剂2份、硬脂酸锌2份。所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸∶羧化聚乙烯＝1∶2的混合物；所述的增塑剂是甘油。制备过程同实施例1。
实施例3
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉50份、填料20份、增容剂20份、增塑剂15份、硅烷类偶联剂10份、硬脂酸锌5份。所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸∶羧化聚乙烯＝1∶3的混合物；所述的增塑剂是花生油。制备过程同实施例1。
对照例
可生物降解的聚乙烯塑料膜，包含以下组份：
低密度聚乙烯100份、玉米淀粉25份、填料10份、增容剂15份、增塑剂10份、硅烷类偶联剂2份、硬脂酸锌2份。所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸∶羧化聚乙烯＝1∶1的混合物；所述的增塑剂是甘油。制备过程同实施例1。
本发明实施例所制备的可生物降解塑料的力学性能参数见表1，其中拉伸强度的单位是MPa、断裂伸长率的单位是％、直角撕裂强度的单位是kN/m。
表1
将本发明制备的聚乙烯塑料膜防止于腐殖土上，降解情况如表2所示，
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例 | |
| 发霉(h) | 62 | 71 | 59 | 96 |
| 遍布霉菌(h) | 144 | 150 | 143 | 194 |
可见，本发明制备的聚乙烯塑料膜能够在短期内完全降解，是可降解、环保材料，是因为采用的改性淀粉可完全降解，其他添加剂也是环境友好型的，适合微生物的生长。
上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。
Claims (4)
1.可生物降解的聚乙烯塑料膜，其特征在于包含以下组份：低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉 20-50份、填料 10-20份、增容剂 10-20份 、增塑剂 10-15份、硅烷类偶联剂1-10份、硬脂酸锌0.5-5份。
2.根据权利要求1所述的可生物降解的聚乙烯塑料膜，其特征在于包含以下组份：低密度聚乙烯100份、羟丙基变性淀粉 25-40份、填料 10-15份、增容剂 15-20份 、增塑剂 10-15份、硅烷类偶联剂2-8份、硬脂酸锌2-5份。
3.根据权利要求1或2可生物降解的聚乙烯塑料膜，其特征在于所述的填料是碳酸钙；所述的增容剂是硬脂酸：羧化聚乙烯=1：1-1：3的混合物；所述的增塑剂是甘油或花生油。
4.可生物降解的聚乙烯塑料膜，其特征在于制备过程如下：
（1）、将羟丙基变性淀粉、碳酸钙颗粒粉碎至粒度为20-200目，加入偶联剂、增容剂，混合均匀，备用；
（2）、加入低密度聚乙烯以及其他助剂，混合均匀；
（3）、将原料混合物混炼、造粒、挤出吹胀、冷却、牵引、卷取，获得可生物降解的聚乙烯塑料膜。
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