CN103483789A - 一种生物可降解的热收缩膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯90~100份、助剂1~5份、润滑剂2~5份、增塑剂1~3份、抗氧剂2~5份。本发明中的聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是生物可降解高分子材料，他们不仅具有高的机械强度、热成型性能、而且具备生物相容性等优点，将这两种材料结合助剂、增韧剂等制备出的热收缩膜不仅具备高的拉伸强度、符合热收缩膜基本特性的同时，还能够被生物完全降解，为环境友好型的生物膜。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种生物可降解的热收缩膜及其制备方法。
背景技术
目前，热收缩膜主要用于食品、电子、机械等领域的外包装，而为了使得透明性好、外形美观、强度高，采用的为不可降解的PVC、PET、PS等材料，而这些材料均不可以降解，从而最终会造成污染环境的恶果。因此急需一种能满足热收缩膜基本要求的同时还需要能降解的收缩膜的出现。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的第一个目的是提供一种生物可降解的环保的热收缩膜。本发明的第二个目的是提供该收缩膜的制备方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯90~100份、助剂1~5份、润滑剂2~5份、增塑剂1~3份、抗氧剂2~5份。
其中，聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是当前国际研究的热门的生物可降解高分子材料，他们不仅具有高的机械强度、热成型性能、而且具备生物相容性等优点，因此已经得到了广泛的重视。发明人将这两种材料运用于制备可降解的热收缩膜的制备将是一大突破。
其中，助剂为HANKINS NCP-2。HANKINS*NCP/2是一种不挥发的、低粘度的聚合物添加剂。产品为环境友好型添加剂、无色无味、可用于醋丙、纯丙及苯丙乳液中，以赋于优秀的粘性和对基材的附着力。由于其独特的化学结构HANKINS*NCP/2具有高度的耐水解、抗冻性和疏水性。显著提高乳液成膜后的光泽度和透明度，显著的延展性和复原性，增强胶层的弹性和内聚力、增强了柔韧性和弹性、优异的的湿性粘结强度和干性粘合强度、提高剥离强度，对难粘基的附着力显着提高、良好的高低温性能，增强低温成膜性能、大大提高聚合物的耐低温，抗冻性能。
其中，润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡或硬脂酸丁酯中的一种。
其中，增塑剂为邻苯二甲酸二丁脂(DBP)，购买于广州美是化工有限公司。
其中，抗氧剂为PS-802抗氧剂,购买于东莞市能和塑胶经营部。
上述生物可降解的热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：
1）称取上述重量份数的原料；
2）在75~85℃往反应釜中加入聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯、助剂、润滑剂、增塑剂、抗氧剂并以150~200rpm转速搅拌10~20min；
3）将反应釜内温度升高至290~300℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应2~3h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；
4）将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。
所述熔融挤出温度为285~290℃，所述双向拉伸温度为112~117℃，所述测量厚度为35~45μm。
有益效果：本发明中的聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯是生物可降解高分子材料，他们不仅具有高的机械强度、热成型性能、而且具备生物相容性等优点，将这两种材料结合助剂、增韧剂等制备出的热收缩膜不仅具备高的拉伸强度、符合热收缩膜基本特性的同时，还能够被生物完全降解，为环境友好型的生物膜。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯90份、HANKINS NCP-2 1份、硬脂酸锌2份、邻苯二甲酸二丁脂1份、PS-802 2份。
生物可降解的热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：称取上述重量份数的原料；在75℃往反应釜中加入聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯、HANKINS NCP-2、硬脂酸锌、邻苯二甲酸二丁脂、PS-802并以150rpm转速搅拌10min；将反应釜内温度升高至290℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应2h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。熔融挤出温度为285℃，双向拉伸温度为112℃，测量厚度为35μm。
实施例2
一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3羟基丁酸酯100份、HANKINS NCP-2 5份、乙撑双硬脂酰胺5份、邻苯二甲酸二丁脂3份、PS-802 5份。
上述生物可降解的热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：称取上述重量份数的原料；在85℃往反应釜中加入聚-3羟基丁酸酯、HANKINS NCP-2、乙撑双硬脂酰胺、邻苯二甲酸二丁脂、PS-802并以200rpm转速搅拌20min；将反应釜内温度升高至300℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应3h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。熔融挤出温度为290℃，双向拉伸温度为117℃，测量厚度为45μm。
实施例3
一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯95份、HANKINS NCP-2 3份、高熔点石蜡3份、邻苯二甲酸二丁脂2份、PS-802 3份。
上述生物可降解的热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：称取上述重量份数的原料；在78℃往反应釜中加入聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯、HANKINS NCP-2、高熔点石蜡、邻苯二甲酸二丁脂、PS-802并以180rpm转速搅拌17min；将反应釜内温度升高至295℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应2h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。熔融挤出温度为287℃，双向拉伸温度为115℃，所述测量厚度为40μm。
实施例4
一种生物可降解的热收缩膜，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3羟基丁酸酯96份、HANKINS NCP-2 4份、硬脂酸丁酯4份、邻苯二甲酸二丁脂2份、PS-802 4份。
上述生物可降解的热收缩膜的制备方法，包括以下步骤：称取上述重量份数的原料；在77℃往反应釜中加入聚-3羟基丁酸酯、HANKINS NCP-2、硬脂酸丁酯、邻苯二甲酸二丁脂、PS-802并以170rpm转速搅拌15min；将反应釜内温度升高至295℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应2.5h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。熔融挤出温度为287℃，所述双向拉伸温度为115℃，所述测量厚度为40μm。
上述实施例1~4的性能参数测量结果：
综上所述，本发明制备的可降解的热收缩膜，其综合性能优异，不仅在丢弃后可以被生物完全降解，而且对环境无污染，是一种可以广泛推广的生物膜。
Claims (7)
1.一种生物可降解的热收缩膜，其特征在于，按重量份数主要由以下原料制成：聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯90~100份、助剂1~5份、润滑剂2~5份、增塑剂1~3份、抗氧剂2~5份。
2.根据权利要求1所述的生物可降解的热收缩膜，其特征在于，所述助剂为HANKINS NCP-2。
3.根据权利要求1所述的生物可降解的热收缩膜，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、高熔点石蜡或硬脂酸丁酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的生物可降解的热收缩膜，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
5.根据权利要求1所述的生物可降解的热收缩膜，其特征在于，所述抗氧剂为PS-802抗氧剂。
6.权利要求1~5任一项所述的生物可降解的热收缩膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）称取上述重量份数的原料；
2）在75~85℃往反应釜中加入聚-3-羟基丁酸-4羟基丁酸酯或聚-3羟基丁酸酯、助剂、润滑剂、增塑剂、抗氧剂并以150~200rpm转速搅拌10~20min；
3）将反应釜内温度升高至290~300℃，压力降至90pa以下，在此条件下反应2~3h得到聚合熔体，然后将制备的聚合熔体挤出、切粒、干燥，得到聚酯切片；
4）将上述聚酯切片熔融挤出、模头铸片、铸片缠卷、双向拉伸、冷却定型、测量厚度、收卷、分切复卷，包装、成品。
7.根据权利要求6所述的生物可降解的热收缩膜的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出温度为285~290℃，所述双向拉伸温度为112~117℃，所述测量厚度为35~45μm。
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