CN104151626A - 一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜及其制备方法，涉及塑料薄膜生产技术领域，由如下质量份数的原料制成：磷酸氢二钠15-20份、玉米淀粉100-150份、聚乙烯45-55份、甘油10-15份、鱼磷胶5-10份、聚乳酸5-8份、纳米二氧化硅3-8份、石蜡5-10份、过氧化物1-4份、水100-150份，改性后的淀粉与其他原料按所述比例混合后，经熔融、挤出、吹塑、冷却、卷取成膜。本发明制得的塑料薄膜强度高、成本低且可生物降解，能有效缓解白色污染问题。

Description

一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及塑料薄膜生产技术领域，具体涉及一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜及其制备方法。
背景技术：
随着塑料工业的蓬勃发展，废旧塑料薄膜垃圾带来的环境污染也日趋严重，白色污染成为全球瞩目的环境问题。因此，人们必须要加大力度去开发生物可降解的塑料薄膜，治理塑料废弃物对环境所带来污染问题。
淀粉是一种来源丰富、价格低廉的天然高分子材料，也是一种取之不尽用之不竭的可再生资源，它能在多种环境条件下被生物降解，最终降解产物二氧化碳和水可以通过植物的光合作用再循环，不会对环境造成任何污染。然而淀粉分子链上含有大量羟基，容易在分子链内和分子链外形成氢键，因此难溶、难熔，并且耐水性差，一遇水或长期存放在潮湿空气中容易吸收水分，影响其稳定性。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单、生产成本低且对环境友好的磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜，由如下质量份数的原料制成：
磷酸氢二钠15-20份、玉米淀粉100-150份、聚乙烯45-55份、甘油10-15份、鱼磷胶5-10份、聚乳酸5-8份、纳米二氧化硅3-8份、石蜡5-10份、过氧化物1-4份、水100-150份。
所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和过氧化双2,4-二氯苯甲酰中的一种或几种的混合物。
一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤a:按配比将水和磷酸氢二钠放入搅拌槽中，在不断搅拌下升温至60℃，使得磷酸氢二钠溶液完全溶解，按配比将玉米淀粉和磷酸氢二钠溶液充分混合后加入反应器中，物料在反应器中搅拌升温70-80℃，当水量减少到20％以下时，升温至150-200℃，使淀粉与磷酸氢二钠进行反应，当物料的黏度大于50Pa·s时，终止反应，降温出料，即得磷酸酯淀粉。
步骤b：机械搅拌下依次向甘油和鱼磷胶中加入聚乳酸、纳米二氧化硅、石蜡和过氧化物，然后与聚乙烯和步骤a制备的磷酸酯淀粉一起加入到高速混合机中，充分混合。
步骤c：将混合均匀的物料加入到挤出机中，经螺杆的转动、挤压和搅拌，物料在一定温度作用下熔融塑化，并在螺杆推动下，经过滤网、分流板后通过机头环形口模间隙挤出成薄壁管，然后在流动状态下趁热用压缩空气将其吹胀，冷却定型、夹平，由导辊压紧牵引入卷取辊，即得薄膜制品。
所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种。
本发明的有益效果是：本发明所采用的淀粉来源丰富、价格低廉，对环境友好；并且制得的塑料薄膜强度高、生产成本低、可生物降解，能有效缓解白色污染问题。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜，由如下质量份数的原料制成：
磷酸氢二钠15份、玉米淀粉100份、聚乙烯45份、甘油10份、鱼磷胶5份、聚乳酸5份、纳米二氧化硅3份、石蜡5份、过氧化物1份、水100份。
所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和过氧化双2,4-二氯苯甲酰中的一种或几种的混合物。
一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤a:按配比将水和磷酸氢二钠放入搅拌槽中，在不断搅拌下升温至60℃，使得磷酸氢二钠溶液完全溶解，按配比将玉米淀粉和磷酸氢二钠溶液充分混合后加入反应器中，物料在反应器中搅拌升温70-80℃，当水量减少到20％以下时，升温至150-200℃，使淀粉与磷酸氢二钠进行反应，当物料的黏度大于50Pa·s时，终止反应，降温出料，即得磷酸酯淀粉。
步骤b：机械搅拌下依次向甘油和鱼磷胶中加入聚乳酸、纳米二氧化硅、石蜡和过氧化物，然后与聚乙烯和步骤a制备的磷酸酯淀粉一起加入到高速混合机中，充分混合。
步骤c：将混合均匀的物料加入到挤出机中，经螺杆的转动、挤压和搅拌，物料在一定温度作用下熔融塑化，并在螺杆推动下，经过滤网、分流板后通过机头环形口模间隙挤出成薄壁管，然后在流动状态下趁热用压缩空气将其吹胀，冷却定型、夹平，由导辊压紧牵引入卷取辊，即得薄膜制品。
所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种。
对实施例制备的磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜进行力学性能、耐水性能及降解性能的测试，测试方法和结果如下所示：
按照GB/T13022-1991测定薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，按照GB/T1034-2008测定薄膜的吸水率。
土埋降解实验：取一个干燥器，向其中铺设10cm厚的泥土，调节水分活度为15％，将膜裁剪成5cm×2cm大小，于90℃下烘干至恒重，然后间隔均匀的埋入土中，每隔5d取出薄膜，用蒸馏水冲洗表面，然后于90℃下烘干至恒重，计算其失重率。
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
拉伸强度(MPa) 40.12 35.17 38.34
断裂伸长率(％) 123.45 150.31 141.92
吸水量(％) 19％ 21％ 25％
降解时间(月) 4.8 4.7 4.5
从上表中可以看出，本发明制得的薄膜力学性能较佳，吸水量适当，并且在室温下5个月内能够被完全降解，远远优于普通降解薄膜的降解时间9-15个月，从而降低了对环境的污染。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜，其特征在于，由如下质量份数的原料制成：
磷酸氢二钠15-20份、玉米淀粉100-150份、聚乙烯45-55份、甘油10-15份、鱼磷胶5-10份、聚乳酸5-8份、纳米二氧化硅3-8份、石蜡5-10份、过氧化物1-4份、水100-150份。
2.根据权利要求1所述的磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜，其特征在于：所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯和过氧化双2,4-二氯苯甲酰中的一种或几种的混合物。
3.磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a:按配比将水和磷酸氢二钠放入搅拌槽中，在不断搅拌下升温至60℃，使得磷酸氢二钠溶液完全溶解，按配比将玉米淀粉和磷酸氢二钠溶液充分混合后加入反应器中，物料在反应器中搅拌升温70-80℃，当水量减少到20％以下时，升温至150-200℃，使淀粉与磷酸氢二钠进行反应，当物料的黏度大于50Pa·s时，终止反应，降温出料，即得磷酸酯淀粉。
步骤b：机械搅拌下依次向甘油和鱼磷胶中加入聚乳酸、纳米二氧化硅、石蜡和过氧化物，然后与聚乙烯和步骤a制备的磷酸酯淀粉一起加入到高速混合机中，充分混合。
步骤c：将混合均匀的物料加入到挤出机中，经螺杆的转动、挤压和搅拌，物料在一定温度作用下熔融塑化，并在螺杆推动下，经过滤网、分流板后通过机头环形口模间隙挤出成薄壁管，然后在流动状态下趁热用压缩空气将其吹胀，冷却定型、夹平，由导辊压紧牵引入卷取辊，即得薄膜制品。
4.根据权利要求3所述的磷酸酯淀粉-聚乙烯复合塑料薄膜的制备方法，其特征在于：所述无机碱为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种。
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