CN103087378A - 一种生物基流延膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物基流延膜及其制备方法，所述的生物基流延膜各组分按质量份数计的配比为：聚烯烃30～60份；淀粉25～55份；增塑剂5～10份；聚烯烃流动助剂0.5～2份；填料0.5～5份。其制备方法为：先将聚烯烃、淀粉、增塑剂、聚烯烃流动助剂、填料制成所需的生物基材料，再通过流延工艺二次加工得到生物基流延膜。本发明采用热塑性淀粉与聚烯烃材料进行共混，使热塑性淀粉均匀的分散在聚烯烃基体中；增塑剂使得淀粉具有热塑性，从而提高了淀粉的可加工型和与聚烯烃树脂的相容性；聚烯烃流动助剂提高了聚烯烃/热塑性淀粉树脂的熔体流动速率，从而提高了材料的可加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物基流延膜的制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
流延膜是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜。与吹膜相比，其特点是生产速度快，产量高，薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等都极为出色。同时，由于是平挤薄膜后续工序，如印刷、复合等都极为方便，因而广泛应用于食品、医药用品、纺织品、鲜花、日用品的包装。
然而，由于流延膜的成本低廉和广泛应用，致其回收困难、回收成本偏高。因此人们对流延膜产品通常采取用后及弃的处理方式。但目前市场上大多数流延膜多是用聚烯烃等石油基原料制成，如果对废弃流延膜不采用焚烧处理，则势必形成废渣废水形式的重要污染源；如果采用焚烧方式来处理废弃流延膜，则又会形成严重的空气污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物基流延膜及其制备方法，其具有如下优点：该生物基流延膜在具有良好的机械强度、柔韧性和热封合加工性能的同时与传统聚烯烃流延膜相比大量采用了可再生资源作为原材料，减少了石油资源的使用。具有更好的环境友好性、较低的成本，可在多个领域推广使用。
为达到上述目的，本发明提供了一种生物基流延膜，所述生物基流延膜各组分按质量份数计的配比为：
聚烯烃 30～60份，
淀粉 25～55份，
增塑剂 5～10份，
聚烯烃流动助剂 0.5～2份，
填料 0.5～5份，
优选的，其中所述的聚烯烃为流延级聚烯烃专用料，其熔体流动速率为6～26g/10min（190℃，,2.16kg）。
优选的，其中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或豌豆淀粉中的一种或几种。
优选的，其中所述的增塑剂为丙三醇、山梨醇，乙烯基乙二醇、二乙基乙二醇、甲酰胺或乙醇胺中的一种或几种。
优选的，其中所述的聚烯烃流动剂为硅酮粉或均聚低分子量聚乙烯中的一种。
优选的，其中所述的填料为细度为3000目或者更细的滑石粉，高岭土，云母，碳酸钙或硫酸钡粉末中的一种或几种。
所述生物基流延膜的制备方法，包括以下步骤：
1）将原料混合均匀：按照上述比例将淀粉、聚烯烃、增塑剂、聚烯烃流动助剂和填料依次加入到高速混合机中，并使之混合均匀；
2）在双螺杆挤出机内反应：将步骤1）得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼，经挤出后冷却、造粒、干燥；
3）将步骤2）得到的粒料经过挤出流延设备二次加工，即可得到生物基流延膜。
本发明具有以下增益效果：
本发明所采用的热塑性淀粉与聚烯烃共混体系，使热塑性淀粉均匀的分散在聚烯烃基体中，随着淀粉的生物降解，聚烯烃改性材料崩解成碎片，提高了聚烯烃材料的环境友好性能；
本发明使用了大量的热塑性淀粉这种生物可再生材料，减少了石油基树脂的使用，大大降低了碳排放；
本发明所使用的增塑剂，使淀粉具有热塑性，从而提高了淀粉的可加工性能和与聚烯烃基体树脂的相容性；
本发明所使用的聚烯烃流动助剂，有效的提高了聚烯烃/热塑性淀粉树脂的熔体流动速率，从而提高了材料的加工性能
本发明制备方法不采用任何有机溶剂，制备过程环保而且不产生任何二次污染，且工艺简单、实施容易。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
将30质量份聚丙烯（F4007，MFR：7.2g/10min）、55质量份的玉米淀粉、10质量份的丙三醇、0.5质量份的均聚低分子量聚乙烯和4.5质量份的滑石粉（3500目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=90℃，T2=165℃，T3=170℃，T4=160℃，T5=160℃，T6=165℃，双螺杆挤出机转速为r=150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
实施例2
将60质量份聚丙烯（HP515L，MFR：6g/10min）、25质量份的木薯淀粉、10质量份的甲酰胺、2质量份的硅酮粉和3质量份的碳酸钙（3500目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=95℃，T2=170℃，T3=195℃，T4=185℃，T5=175℃，T6=170℃，双螺杆挤出机转速为r=150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
实施例3
将40质量份聚丙烯（H2600，MFR：26g g/10min）、50质量份的小麦淀粉、5质量份的山梨醇、0.5质量份的硅酮粉和4.5质量份的云母（3000目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=90℃，T2=165℃，T3=190℃，T4=180℃，T5=170℃，T6=165℃，双螺杆挤出机转速为r＝150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
实施例4
将50质量份聚丙烯（Z30S，MFR：8g/10min）、40质量份的豌豆淀粉、8质量份的乙烯基乙二醇、1.5质量份的低分子量聚烯烃和0.5质量份的高岭土（3000目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=100℃，T2=175℃，T3=200℃，T4=190℃，T5=180℃，T6=175℃，双螺杆挤出机转速为r=150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
实施例5
将47质量份聚丙烯（E025，MFR：8g/10min）、30质量份的马铃薯淀粉、7质量份的二乙基乙二醇、1质量份的硅酮粉和5质量份的硫酸钡（3500目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=90℃，T2=165℃，T3=190℃，T4=180℃，T5=170℃，T6=165℃，双螺杆挤出机转速为r=150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
实施例6
将50质量份聚乙烯（H337C，MFR:7.5g/10min）、37质量份的玉米淀粉、8质量份的乙醇胺、1质量份的硅酮粉和4质量份的滑石粉（4000目）在高速混合机中混合均匀；然后将混合物在双螺杆挤出机中混炼，其中，双螺杆挤出机各段温度设定为T1=105℃，T2=140℃，T3=145℃，T4=155℃，T5=155℃，T6=150℃，双螺杆挤出机转速为r=150r·min-1；之后挤出、冷却、造粒、在80℃条件下真空干燥4h备用。
以上粒料再通过挤出流延设备加工制造流延膜即得到生物基流延膜。其各项性能指标均满足GB/T27740-2011标准所述要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种生物基流延膜，其特征在于，所述生物基流延膜的各组分按质量份数计的配比为：
聚烯烃 30～60份，
淀粉 25～55份，
增塑剂 5～10份，
聚烯烃流动助剂 0.5～2份，
填料 0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的生物基流延膜，其特征在于，所述的聚烯烃为流延级聚烯烃专用料，其熔体流动速率为6～26g/10min。
3.根据权利要求1所述的生物基流延膜，其特征在于，所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉或豌豆淀粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的生物基流延膜，其特征在于，所述增塑剂为丙三醇、山梨醇，乙烯基乙二醇、二乙基乙二醇、甲酰胺或乙醇胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的生物基流延膜，其特征在于，所述的聚烯烃流动助剂为硅酮粉或均聚低分子量聚乙烯中的一种。
6.根据权利要求1所述的生物基流延膜，其特征在于，所述的填料为细度为3000目以上的滑石粉，高岭土，云母，碳酸钙或硫酸钡粉末中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的生物基流延膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）将原料混合均匀：按照上述比例将淀粉、聚烯烃、增塑剂、聚烯烃流动助剂和填料依次加入到高速混合机中，并使之混合均匀；
2）在双螺杆挤出机内反应：将步骤1）得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼，经挤出后冷却、造粒、干燥；
3）将步骤2）得到的粒料经过挤出流延设备二次加工，即可得到生物基流延膜。
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