CN104086958A

CN104086958A - 无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法

Info

Publication number: CN104086958A
Application number: CN201410369172.6A
Authority: CN
Inventors: 曾聪; 杨丽庭; 谢胜; 郭亚光
Original assignee: GUANGZHOU MBS Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU MBS Co Ltd
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: CN104086958B

Abstract

本发明公开一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法，该薄膜的物质成分包括碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1～2）：1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1:（1～1.5）：1：（0.5～1），光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%～1%。制备时，先将碳酸钙干燥，接着加入添加剂进行充分混合，然后加入光降解剂并混合均匀，接着将所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒，最后，将所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。本发明制备的聚乙烯膜成本低廉，而且力学性能较好，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，另外，本发明的聚乙烯膜为双降解薄膜，对环境友好。

Description

无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚烯烃薄膜领域技术，尤其是指一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是以石油为原料制成的树脂，而石油是不可再生资源，国际石油价格居高不下，因此在聚乙烯薄膜中添加碳酸钙不仅能降低生产成本，更能节约宝贵的石油资源。

由于聚乙烯化学稳定性好，难自然降解，大量聚乙烯薄膜仅仅使用一次后便丢弃，废旧塑料制品所造成的“白色污染”日趋严重。当前的无机粉体填充聚乙烯薄膜材料中的无机物填充量一般较低，一般不超过30%，高填充无机物后薄膜的力学性能急剧下降。

因此在满足使用性能的前提下，尽可能的提高碳酸钙的填充量，对于降低生产成本，以及降低环境污染，提高聚乙烯薄膜的降解性能等方面具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法，其能有效解决现有的薄膜力学性能不好、生产成本高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，包括有碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1～2）：1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: （1～1.5）：1：（0.5～1），光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%～1%。

优选的，所述添加剂进一步包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1：（0～1）。

优选的，所述碳酸钙为偶联剂改性碳酸钙，其目数≥800目。

优选的，所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。

优选的，所述光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。

优选的，所述高密度聚乙烯的型号为HDPE F120A；EVA为吹膜级EVA；脂肪族聚酯的数均分子量为8.9×10⁴，多分散性指数为1.78；PLA的型号为REVODE201。

一种如前述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，包括有以下步骤：

1）将碳酸钙干燥；

2）将添加剂与步骤1）处理后的碳酸钙进行充分混合；

3）向步骤2）的混合物中加入光降解剂并混合均匀；

4）将步骤3）所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；

5）将步骤4）所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。

优选的，所述碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%。

优选的，所述熔融挤出的温度为170～230℃。

优选的，所述吹塑成膜的温度为150～190℃，吹胀比为2～4。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

按照本发明的制备步骤制得碳酸钙高填充可降解聚乙烯薄膜后，拉伸性能测试按GB 13022-91进行，试样尺寸：长度150mm，宽度20mm，厚度0.03±0.01mm，拉伸速度为500mm/min，所制备的薄膜纵向拉伸强度≥14MPa，纵向断裂伸长率≥300%。本发明制备的聚乙烯膜成本低廉，而且力学性能较好，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，另外，本发明的聚乙烯膜为双降解薄膜，对环境友好。

具体实施方式

本发明揭示的一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，它包括有碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1～2）：1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: （1～1.5）：1：（0.5～1），光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%～1%。该碳酸钙为偶联剂改性碳酸钙，其目数≥800目，该碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。该添加剂还可以包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1：（0～1），该高密度聚乙烯的型号为HDPE F120A；EVA为吹膜级EVA；脂肪族聚酯的数均分子量为8.9×10⁴，多分散性指数为1.78；PLA的型号为REVODE201。该光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。

制备时，依照以下步骤：

1）将碳酸钙干燥，碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%；

2）将添加剂与步骤1）处理后的碳酸钙进行充分混合；

3）向步骤2）的混合物中加入光降解剂并混合均匀；

4）将步骤3）所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒，熔融挤出的温度为170～230℃；

5）将步骤4）所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜，吹塑成膜的温度为150～190℃，吹胀比为2～4。

下面用具体实施例对本发明进行说明：

实施例1：

首先，选取800目细度的重质碳酸钙1千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）、PLA和淀粉共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.2Kg，EVA 为0.2Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.3 Kg，PLA为0.2Kg，淀粉为0.1Kg）混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸铈2克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为4，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例2：

首先，选取800目细度的重质碳酸钙2千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）和PLA共1.2千克（其中，高密度聚乙烯为0.3Kg，EVA为 0.3Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.3 Kg，PLA为 0.3Kg）混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁3克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为2，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例3：

首先，选取1000目细度的轻质碳酸钙1.5千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）、PLA和淀粉共1.1千克（其中，高密度聚乙烯为0.2Kg，EVA 为0.2Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.3 Kg，PLA为0.2Kg，淀粉为0.2Kg）混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸钙2克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为3，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例4：

首先，选取2000目细度的重质碳酸钙1.8千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）和PLA共1.44千克（其中，高密度聚乙烯为0.36Kg，EVA为 0.36Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.36 Kg，PLA为 0.36Kg）混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁0.36克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为2.5，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例5：

首先，选取1500目细度的重质碳酸钙1.8千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）和PLA共1.62千克（其中，高密度聚乙烯为0.36Kg，EVA为 0.36Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.54 Kg，PLA为 0.36Kg）混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁3.6克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为2.8，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例6：

首先，选取1800目细度的轻质碳酸钙2千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）和PLA共1.44千克（其中，高密度聚乙烯为0.36Kg，EVA为 0.36Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.36 Kg，PLA为 0.36Kg）混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁2.5克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为3，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例7：

首先，选取1500目细度的轻质碳酸钙1.5千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）、PLA和淀粉共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.2Kg，EVA 为0.2Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.3 Kg，PLA为0.2Kg，淀粉为0.1Kg）混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸钙2克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为2.7，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

实施例8：

首先，选取1600目细度的轻质碳酸钙2千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE）、EVA、脂肪族聚酯（PBS）、PLA和淀粉共1.5千克（其中，高密度聚乙烯为0.3Kg，EVA 为0.3Kg，脂肪族聚酯（PBS）为0.4 Kg，PLA为0.3Kg，淀粉为0.2Kg）混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸钙2.8克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150～190℃范围内吹塑，吹胀比为3.5，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。

按照本发明的制备步骤制得碳酸钙高填充可降解聚乙烯薄膜后，拉伸性能测试按GB 13022-91进行，试样尺寸：长度150mm，宽度20mm，厚度0.03±0.01mm，拉伸速度为500mm/min，所制备的薄膜纵向拉伸强度≥14MPa，纵向断裂伸长率≥300%。

本发明制备的聚乙烯膜成本低廉，而且力学性能较好，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，另外，本发明的聚乙烯膜为双降解薄膜，对环境友好。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：包括有碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1～2）：1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: （1～1.5）：1：（0.5～1），光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%～1%。

2.如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述添加剂进一步包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1：（0～1）。

3.如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述碳酸钙为偶联剂改性碳酸钙，其目数≥800目。

4.如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。

5.如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。

6.如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述高密度聚乙烯的型号为HDPE F120A；EVA为吹膜级EVA；脂肪族聚酯的数均分子量为8.9×10⁴，多分散性指数为1.78；PLA的型号为REVODE201。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

1）将碳酸钙干燥；

2）将添加剂与步骤1）处理后的碳酸钙进行充分混合；

3）向步骤2）的混合物中加入光降解剂并混合均匀；

4）将步骤3）所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；

5）将步骤4）所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。

8.如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%。

9.如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述熔融挤出的温度为170～230℃。

10.如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于：所述吹塑成膜的温度为150～190℃，吹胀比为2～4。