CN107641307A - 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107641307A
CN107641307A CN201710890185.1A CN201710890185A CN107641307A CN 107641307 A CN107641307 A CN 107641307A CN 201710890185 A CN201710890185 A CN 201710890185A CN 107641307 A CN107641307 A CN 107641307A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
ethylene carbonate
polymethyl ethylene
lined polymethyl
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710890185.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋果
徐景活
陈梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201710890185.1A priority Critical patent/CN107641307A/zh
Publication of CN107641307A publication Critical patent/CN107641307A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

本发明属于聚合物加工技术领域，公开了一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法。本发明聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料由包括以下质量份数的组分组成：100份聚甲基乙撑碳酸酯，4～40份聚乙烯醇，3～10份聚乙烯醇增塑剂。本发明聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料粒料透明、力学性能、阻隔性能得到提高，且完全生物降解，拓宽了纯聚甲基乙撑碳酸酯在包装领域内的应用。本发明还提供一种上述聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法，通过将所述组分加入挤出机中，经熔融共混、挤出造粒得到。本发明制备方法工艺简单、设备普通、易于调控、成本低廉。

Description

一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于聚合物加工技术领域，特别涉及一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法。
背景技术
当前，随着“温室效应”、“白色污染”等环境问题日益突出，可降解、可再生的高分子材料得到越来越多的关注与重视。聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)是由温室气体二氧化碳(CO2)和环氧丙烷合成的脂肪聚酯，其在合成过程可消耗二氧化碳而且可以完全生物降解，是一种“双向绿色”的环保高分子材料。PPC分子链柔顺性大，易于加工，拥有很好的阻隔性能，在代替石油基阻隔材料乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等传统包装材料的应用上具有广阔的前景。然而PPC因其玻璃化温度低，热稳定性和力学性能较差而使其在实际应用中受到极大的限制。
聚乙烯醇(PVA)是由聚醋酸乙烯酯醇解后生成的一种带羟基的结晶型可降解聚合物，具有透明度高、耐油脂和溶剂、水溶性等优点。PVA中含有大量微小的、致密的且堆砌整齐的单斜晶晶体，因而具有优异的力学性能和气体阻隔性能。但是由于PVA的熔点和热分解温度非常接近，加工窗口较窄，且由于分子结构中含有大量的羟基，PVA表现出强烈的吸水性，因而极大地影响PVA在阻隔材料中的应用。
因此，聚甲基乙撑碳酸酯与聚乙烯醇熔融共混改性的技术仍有待改进。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料。本发明的复合材料粒料透明、力学性能、阻隔性能得到提高，且完全生物降解。
本发明另一目的在于提供一种上述聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，由包括以下质量份数的组分组成：100份聚甲基乙撑碳酸酯，4～40份聚乙烯醇，3～10份聚乙烯醇增塑剂。
在其中一个实施例中，所述聚甲基乙撑碳酸酯的数均分子量小于或等于300000。
在其中一个实施例中，所述聚甲基乙撑碳酸酯的数均分子量为10.71×104。
在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度为500～2000，醇解度为70～95％。
在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇的聚合度为500，醇解度为88％。
在其中一个实施例中，所述聚乙烯醇增塑剂为本领域常用增塑剂即可，优选为丙三醇。
本发明还提供一种上述聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法，通过将所述组分加入挤出机中，经熔融共混、挤出造粒得到。
所述挤出机的挤出温度为140～170℃。优选最高温度不超过170℃。
所述挤出机的转速为60～100rpm。
本发明方法工艺简单、设备普通、易于调控、成本低廉。
本发明聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料粒料透明、力学性能、阻隔性能得到提高，且完全生物降解，拓宽了纯聚甲基乙撑碳酸酯在包装领域内的应用。
本发明的原理在于：聚乙烯醇的熔点在180℃左右，由于含有大量微小的、致密的且堆砌整齐的单斜晶晶体，因而具有优异的力学性能和气体阻隔性能，理论上可以有效增强PPC的力学性能与阻隔性能。但是由于PVA分子结构整齐且存在大量极性羟基，极易形成较强的分子间氢键作用力与分子内氢键作用力，导致熔融温度与热分解温度十分接近，因而PVA熔融加工窗口较窄。在PVA中加入小分子增塑剂丙三醇，丙三醇能与PVA形成分子间作用力，从而减少PVA自身氢键作用力，抑制其结晶，同时丙三醇还可以起到润滑剂的效果。上述协同作用可降低PVA熔点，从而拓宽PVA的熔融加工范围，使PVA能与PPC直接进行共混改性。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料粒料透明、力学性能、阻隔性能得到提高，且完全生物降解，拓宽了纯聚甲基乙撑碳酸酯在包装领域内的应用。
(2)本发明制备方法工艺简单、设备普通、易于调控、成本低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。
其中，PPC购自河南天冠集团有限公司生产，数均分子量为10.71×104；
PVA购自上海影佳实业发展有限公司生产，牌号为0588；
丙三醇购自天津市富宇精细化工有限公司生产；
PPC、PVA、丙三醇均可以选用其他厂家生产的结构相同的产品。
实施例1：
称取950克PPC，50克PVA，30克丙三醇，分别加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机最高加热区温度为170℃，机头温度为140℃，螺杆挤出机的转速为80转/分钟，挤出后切粒。
将所得粒料放入平板硫化机中，170℃下预热10min，在10MPa压力下模压成不同的片材和薄膜，制备成标准样条。根据GB/T1040-2006进行力学拉伸性能测试；根据GB/T1037-1988进行水蒸气透过率测试；根据GB/T1038-2000进行氧气透过率测试。测试结果见表1。
实施例2：
称取900克PPC，100克PVA，30克丙三醇，分别加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机最高加热区温度为170℃，机头温度为140℃，螺杆挤出机的转速为80转/分钟，挤出后切粒。
将所得粒料放入平板硫化机中，170℃下预热10min，在10MPa压力下模压成不同的片材和薄膜，制备成标准样条。根据GB/T1040-2006进行力学拉伸性能测试；根据GB/T1037-1988进行水蒸气透过率测试；根据GB/T1038-2000进行氧气透过率测试。测试结果见表1。
实施例3：
称取800克PPC，200克PVA，30克丙三醇，分别加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机最高加热区温度为170℃，机头温度为140℃，螺杆挤出机的转速为80转/分钟，挤出后切粒。
将所得粒料放入平板硫化机中，170℃下预热10min，在10MPa压力下模压成不同的片材和薄膜，制备成标准样条。根据GB/T1040-2006进行力学拉伸性能测试；根据GB/T1037-1988进行水蒸气透过率测试；根据GB/T1038-2000进行氧气透过率测试。测试结果见表1。
实施例4：
称取700克PPC，300克PVA，30克丙三醇，分别加入到双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机最高加热区温度为170℃，机头温度为140℃，螺杆挤出机的转速为80转/分钟，挤出后切粒。
将所得粒料放入平板硫化机中，170℃下预热10min，在10MPa压力下模压成不同的片材和薄膜，制备成标准样条。根据GB/T1040-2006进行力学拉伸性能测试；根据GB/T1037-1988进行水蒸气透过率测试；根据GB/T1038-2000进行氧气透过率测试。测试结果见表1。
实施例1～4所得到产品的拉伸性能数据、阻隔性能数据(氧气透过系数、水蒸气透过系数)如下表所示，并与纯PPC料进行对比。
表1聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料性能参数
由表1可见，本发明的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料在保持良好的断裂伸长率及水蒸气透过系数前提下，拉伸强度、氧气阻隔性能均有明显的提高，其中，拉伸强度相比纯PPC提高了63.9％，氧气透过系数降低了15％，阻隔性能得到有效的提高，拓宽了纯聚甲基乙撑碳酸酯在包装领域内的应用。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于由包括以下质量份数的组分组成：100份聚甲基乙撑碳酸酯，4～40份聚乙烯醇，3～10份聚乙烯醇增塑剂。
2.根据权利要求1所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于：所述聚甲基乙撑碳酸酯的数均分子量小于或等于300000。
3.根据权利要求1所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于：所述聚甲基乙撑碳酸酯的数均分子量为10.71×104。
4.根据权利要求1所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为500～2000，醇解度为70～95％。
5.根据权利要求1所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为500，醇解度为88％。
6.根据权利要求1所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料，其特征在于：所述聚乙烯醇增塑剂为丙三醇。
7.一种权利要求1～6任一项所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法，其特征在于通过将所述组分加入挤出机中，经熔融共混、挤出造粒得到。
8.根据权利要求7所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述挤出机的挤出温度为140～170℃。
9.根据权利要求7所述的聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料的制备方法，其特征在于：所述挤出机的转速为60～100rpm。
CN201710890185.1A 2017-09-27 2017-09-27 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法 Pending CN107641307A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710890185.1A CN107641307A (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710890185.1A CN107641307A (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107641307A true CN107641307A (zh) 2018-01-30

Family

ID=61114365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710890185.1A Pending CN107641307A (zh) 2017-09-27 2017-09-27 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107641307A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109161177A (zh) * 2018-07-17 2019-01-08 中山大学 一种聚甲基乙撑碳酸酯基高阻隔材料及其制备方法
CN114773646A (zh) * 2022-05-26 2022-07-22 悟锐新材料科技(江苏)有限公司 一种全降解的高韧性聚乙烯醇复合材料及其制备方法
CN114805901A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 广州辐锐高能技术有限公司 一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法
CN114957956A (zh) * 2022-05-20 2022-08-30 山东金冠网具有限公司 可降解复合材料及采用复合材料制备的可降解防草布

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687234A (zh) * 2005-04-20 2005-10-26 中山大学 完全可降解的聚合物复合材料及其制备方法
CN103804879A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 河南天冠企业集团有限公司 一种高阻隔聚碳酸亚丙酯基复合薄膜材料及其制备方法
CN104371296A (zh) * 2014-11-19 2015-02-25 中山大学 一种聚甲基乙撑碳酸酯组合物及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687234A (zh) * 2005-04-20 2005-10-26 中山大学 完全可降解的聚合物复合材料及其制备方法
CN103804879A (zh) * 2014-03-04 2014-05-21 河南天冠企业集团有限公司 一种高阻隔聚碳酸亚丙酯基复合薄膜材料及其制备方法
CN104371296A (zh) * 2014-11-19 2015-02-25 中山大学 一种聚甲基乙撑碳酸酯组合物及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邹石龙等: "聚乙烯醇增塑体系的性能", 《高分子材料科学与工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109161177A (zh) * 2018-07-17 2019-01-08 中山大学 一种聚甲基乙撑碳酸酯基高阻隔材料及其制备方法
CN114805901A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 广州辐锐高能技术有限公司 一种辐照接枝乙酸乙烯酯改性聚甲基乙撑碳酸酯的方法
CN114957956A (zh) * 2022-05-20 2022-08-30 山东金冠网具有限公司 可降解复合材料及采用复合材料制备的可降解防草布
CN114773646A (zh) * 2022-05-26 2022-07-22 悟锐新材料科技(江苏)有限公司 一种全降解的高韧性聚乙烯醇复合材料及其制备方法
CN114773646B (zh) * 2022-05-26 2022-12-27 悟锐新材料科技(江苏)有限公司 一种全降解的高韧性聚乙烯醇复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107641307A (zh) 一种聚甲基乙撑碳酸酯/聚乙烯醇可降解复合材料及其制备方法
US20200291225A1 (en) Low cost bio-based full degradable film and preparation method thereof
CN108822514B (zh) 一种完全生物降解聚乳酸基吹塑薄膜及其制备方法
CN102501529B (zh) 一种阻隔性的双轴拉伸聚乳酸复合薄膜及制备方法
CN108929527B (zh) 一种兼具高延展性和高阻隔性能的pbat/改性淀粉全生物降解薄膜及其制备方法和应用
WO2009084391A1 (ja) ポリプロピレン樹脂組成物、該樹脂組成物からなる成形体、及び該成形体の製造方法
TW201245296A (en) Hydrolysis resistant polyester films
CN111978691B (zh) 一种可生物降解地膜及其制备方法
US20220041816A1 (en) Tps/pla/pbat blend modified biodegradable resin prepared by using chain extender and preparation method thereof
CN112552654B (zh) 适用于制备薄膜的pbat/pha/木粉组合物及其制备和应用
CN110760169A (zh) 一种阻隔材料及其制备方法
CN104371296A (zh) 一种聚甲基乙撑碳酸酯组合物及其制备方法
CN111907031B (zh) 一种pla/pbat薄膜及制备方法与应用
CN113045881A (zh) 一种热收缩可降解环保薄膜材料及制备方法与应用方法
CN112430385A (zh) 一种全降解膜材料及其制备与应用
CN115593061A (zh) 一种高阻隔性生物降解复合膜及其制备工艺
CN111205603A (zh) 生物降解地膜及其制备方法
CN113185810B (zh) 一种可再生的高阻隔聚酯包装材料及其制备方法
KR20070107427A (ko) 생분해성 열수축 필름 및 그 제조방법
CN107650360A (zh) 一种可降解聚甲基乙撑碳酸酯基微层共挤复合材料及其制备方法
CN114407471B (zh) 一种三层共挤可生物降解自动包装薄膜材料及其制作方法
WO2020088215A1 (zh) Pha改性的ppc/pbat可生物降解树脂及其制备方法
CN112959782B (zh) 一种加工性能优异的完全可降解阻气气垫膜及其制备方法
CN112757730B (zh) 一种包装用petg多层复合膜及其制备方法
JP2018127533A (ja) マスターバッチ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180130

RJ01 Rejection of invention patent application after publication