CN107540948A

CN107540948A - 降解膜配方

Info

Publication number: CN107540948A
Application number: CN201710848341.8A
Authority: CN
Inventors: 李绍才; 孙海龙; 陈珂
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明提供一种降解膜配方，属于薄膜材料技术领域。一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂65‑80份、淀粉25‑35份、光敏剂0.5‑1份、抗氧剂0.1‑0.5份、增塑剂0.2‑0.8份、疏水剂0.2‑0.8份、润滑剂0.1‑0.5份。该降解膜配方制得的降解膜易降解、成本低，同时具有较好的机械性能和耐水性能，应用范围广。

Description

降解膜配方

技术领域

本发明属于薄膜材料技术领域，具体地说，涉及一种降解膜配方。

背景技术

薄膜已成为人们生产和生活中必不可少的合成材料。随着薄膜产量的不断增长，给人们带来便利的同时也带来了严重的环境污染，例如农膜作为一种农用生产资料，在现代农业中得到广泛应用，但是如果废旧的农膜不清理干净，就会给环境、农业生产带来很大的弊端。长期使用残留在土地上的农膜会造成农作物减产，土地沙漠化，河道堵塞，还会造成畜生误食而死亡，严重破坏了环境。若每亩土地残留的膜超过22kg，农作物将降低产量25％，若每亩低残留的地膜超过50kg，土地将无法耕种，将导致荒漠化。

目前，可降解材料市场有很多材料，但是降解膜性质比较单一，不能满足市场的需求。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种降解膜配方，制得的降解膜易降解、成本低，同时具有较好的机械性能和耐水性能，应用范围广。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂65-80份、淀粉25-35份、光敏剂0.5-1份、抗氧剂0.1-0.5份、增塑剂0.2-0.8份、疏水剂0.2-0.8份、润滑剂0.1-0.5份。

进一步地，本发明较佳的实施例中，降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂68-75份、淀粉28-32份、光敏剂0.6-0.9份、抗氧剂0.2-0.4份、增塑剂0.4-0.6份、疏水剂0.4-0.6份、润滑剂0.2-0.4份。

进一步地，本发明较佳的实施例中，降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、光敏剂0.8份、抗氧剂0.3份、增塑剂0.5份、疏水剂0.5份、润滑剂0.3份。

进一步地，本发明较佳的实施例中，光敏剂选自安息香正异丁醚、硬脂酸铈中至少一种。

进一步地，本发明较佳的实施例中，抗氧化剂选自抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的至少一种。

进一步地，本发明较佳的实施例中，所述增塑剂选自柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中至少一种。

进一步地，本发明较佳的实施例中，所述疏水剂选自丙烯酰胺、硫氢酸铵中至少一种。

进一步地，本发明较佳的实施例中，所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸丁酯中至少一种。

进一步地，本发明较佳的实施例中，降解膜配方按重量份计还包括紫外线吸收剂0.2-0.4份。

本发明提供的降解膜配方的有益效果是，以聚丙烯树脂、淀粉为基体，加入一定量的抗氧剂能够延缓降解膜氧化的过程，在一定程度上提高降解膜的使用寿命，加入一定量的增塑剂能够增加降解膜的可塑性、柔韧性、拉伸性等机械性能，疏水剂可以提高降解膜的耐水性能，润滑剂可以增加降解膜的耐磨性，膜废弃后，淀粉被生物降解，使聚丙烯树脂变疏松，增大其比表面积，同时，日光、热等引发光敏剂，导致高聚物断链，分子量下降，使降解膜能够很好的降解，通过聚丙烯树脂、淀粉、光敏剂、抗氧剂、增塑剂、疏水剂、润滑剂的合理配方，上述各原料组分同时起到协同配合的作用，使制得的降解膜易降解、成本低，同时具有较好的机械性能和耐水性能，应用范围广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的降解膜配方进行具体说明。

聚丙烯树脂是半透明的无色固体，无臭、无毒。由于其结构规整而具有高度的结晶化，因此熔点较高，具有耐热、耐腐蚀的特点，同时具有优异的机械性能，例如拉伸强度、屈服强度，其密度小，是最轻的通用塑料。采用聚丙烯树脂作为降解膜的原料，不仅使降解膜具有较好的机械性能，还能调高降解膜的稳定性能。

但是聚丙烯树脂较易老化，因此，加入一定量的抗氧剂能够延缓降解膜氧化的过程，在一定程度上提高降解膜的使用寿命。优选的，抗氧剂选自抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的至少一种，例如抗氧剂为抗氧剂1098，或抗氧剂为抗氧剂1076，或抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂还可以为抗氧剂1098和抗氧剂1076的混合物，也可以为抗氧剂1098、抗氧剂1076和抗氧剂1010的混合物。其中抗氧剂1098具有较好的相容性及耐热性，能够很好的与聚丙烯树脂相容，提高其抗氧化性能。

增塑剂是一种增加材料的柔软性的添加剂，加入增塑剂可以降低聚丙烯树脂的熔融黏度、玻璃化温度和弹性体的弹性模量，而不会改变被增塑物质的基本化学特性，本发明实施例中加入增塑剂能和聚丙烯树脂均匀混合，混合时不与聚丙烯树脂发生化学反应，混合后能改变聚丙烯树脂的某些性质，可以提高最终成品即降解薄膜的柔韧性。优选的，增塑剂选自柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中至少一种。柠檬酸三丁酯具有很好的相容性好、增塑效率高、无毒、不易挥发、耐候性强，是一种优良的增塑剂。

疏水剂的加入能够调高降解膜的耐水性能，提高降解膜的使用寿命，优选的，疏水剂选自丙烯酰胺、硫氢酸铵中至少一种。润滑剂可以增加降解膜的耐磨性，提高降解膜的使用寿命。优选的，润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸丁酯中至少一种。

为了使降解膜能够被降解，加入了淀粉及光敏剂。其中，淀粉是葡萄糖分子聚合而成的，淀粉能够被生物降解，来源丰富、价格低廉、对环境友好，在降解膜配方中加入淀粉，不仅能够使成膜效果更好，同时还能提降解膜的机械强度、增加其透明度。同时，淀粉与增塑剂配合使用进一步提高降解膜的力学性能。

光敏剂在光化学反应中，只吸收光子并将能量传递给那些不能吸收光子的分子，促其发生化学反应，而本身则不参与化学反应，恢复到原先的状态，优选的，光敏剂选自安息香正异丁醚、硬脂酸铈中至少一种。

通过聚丙烯树脂、淀粉、光敏剂、抗氧剂、增塑剂、疏水剂、润滑剂的合理配方，上述各原料组分同时起到协同配合的作用，膜废弃后，淀粉被生物降解，使聚丙烯树脂变疏松，增大其比表面积，同时，日光、热等引发光敏剂，导致高聚物断链，分子量下降，使降解膜能够很好的降解。

紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化，优选的，降解膜配方按重量份计还包括紫外线吸收剂0.2-0.4份。

进一步的，该降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂68-75份、淀粉28-32份、光敏剂0.6-0.9份、抗氧剂0.2-0.4份、增塑剂0.4-0.6份、疏水剂0.4-0.6份、润滑剂0.2-0.4份。

更为具体的，该降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、光敏剂0.8份、抗氧剂0.3份、增塑剂0.5份、疏水剂0.5份、润滑剂0.3份。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂65份、淀粉25份、安息香正异丁醚0.5份、抗氧剂1098 0.1份、柠檬酸三丁酯0.2份、丙烯酰胺0.2份、硬脂酸0.1份。

实施例2

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂80份、淀粉35份、硬脂酸铈0.5份、抗氧剂1076 0.5份、聚己内酯0.8份、硫氢酸铵0.8份、硬脂酸丁酯0.5份。

实施例3

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂68份、淀粉28份、安息香正异丁醚0.3份、硬脂酸铈0.3份、抗氧剂1010 0.2份、聚己二酸丙二醇酯0.4份、丙烯酰胺0.2份、硫氢酸铵0.2份、硬脂酸0.1份、硬脂酸丁酯0.1份。

实施例4

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂75份、淀粉32份、安息香正异丁醚0.9份、抗氧剂1010 0.2份、抗氧剂1076 0.2份、聚己内酯0.3份、聚己二酸丙二醇酯0.3份、丙烯酰胺0.6份、硬脂酸0.4份

实施例5

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、安息香正异丁醚0.8份、抗氧剂1010 0.3份、柠檬酸三丁酯0.5份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份。

实施例6

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、安息香正异丁醚0.8份、抗氧剂1010 0.3份、柠檬酸三丁酯0.5份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份、紫外线吸收剂0.2份。

实施例7

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、安息香正异丁醚0.8份、抗氧剂1010 0.3份、柠檬酸三丁酯0.5份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份、紫外线吸收剂0.4份。

对比例1

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂50份、淀粉20份、安息香正异丁醚0.3份、抗氧剂1010 0.08份、柠檬酸三丁酯0.1份、丙烯酰胺0.1份、硬脂酸丁酯0.08份。

对比例2

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、抗氧剂1010 0.3份、柠檬酸三丁酯0.5份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份。

对比例3

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、安息香正异丁醚0.8份、抗氧剂1010 0.3份、柠檬酸三丁酯0.5份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份。

对比例4

一种降解膜配方，按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、安息香正异丁醚0.8份、丙烯酰胺0.5份、硬脂酸丁酯0.3份。

按实施例1-7，对比例1-4的降解膜配方分别采用双螺杆挤出后吹塑成膜，将降解膜铺在相同的条件下进行降解情况，结构如表1所示。

表1

从表1中可以看出，采用实施例1-7降解膜配方制得的降解膜，抗拉伸强度、降解效果远远好于对比例1-4，相比于实施例1-7，对比例1的降解膜配方各原料的配比不在本发明提供的范围内，对比例2-4的降解膜配方与实施例1-7对比，原料与本发明提供的原料有差别，该结果表明本申请所保护的降解膜配方采用了合理的配方及用量，通过聚丙烯树脂、淀粉、光敏剂、抗氧剂、增塑剂、疏水剂、润滑剂的协同配合的作用，使制得的降解膜机械性能好、易降解、成本低。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种降解膜配方，其特征在于：所述降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂65-80份、淀粉25-35份、抗氧剂0.1-0.5份、光敏剂0.5-1份、增塑剂0.2-0.8份、疏水剂0.2-0.8份、润滑剂0.1-0.5份。

2.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂68-75份、淀粉28-32份、光敏剂0.6-0.9份、抗氧剂0.2-0.4份、增塑剂0.4-0.6份、疏水剂0.4-0.6份、润滑剂0.2-0.4份。

3.根据权利要求2所述的降解膜配方，其特征在于：所述降解膜配方按重量份计包括：聚丙烯树脂70份、淀粉30份、光敏剂0.8份、抗氧剂0.3份、增塑剂0.5份、疏水剂0.5份、润滑剂0.3份。

4.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述光敏剂选自安息香正异丁醚、硬脂酸铈中至少一种。

5.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述抗氧化剂选自抗氧剂1098、抗氧剂1076、抗氧剂1010中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述增塑剂选自柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中至少一种。

7.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述疏水剂选自丙烯酰胺、硫氢酸铵中至少一种。

8.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸丁酯中至少一种。

9.根据权利要求1所述的降解膜配方，其特征在于：所述降解膜配方按重量份计还包括紫外线吸收剂0.2-0.4份。