CN109467777A - 一种吸管制造用的可降解pla生物材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物降解材料技术领域，且公开了一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，包括：聚乳酸树脂15‑25份、聚丙交酯5‑20份、功能助剂1‑3份、聚丙烯流动剂0.3‑0.7份、增容剂10‑15份、功能母粒5‑8份、抗氧剂0.2‑0.5份、菱镁改性剂8‑12份、环氧树脂20‑25份、高密度聚乙烯35‑45份、聚碳酸酯35‑55份、聚氯乙烯3‑8份、烷基铝2‑10份、母料5‑30份和聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇共聚酯20‑30份。该吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，具备优异的拉伸强度和韧性，化学稳定性好的优点。

Description

一种吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物降解材料技术领域，具体为一种吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法。
背景技术
吸管，或称饮管，是一条圆柱状，中空的塑胶制品，其主要功用是用来饮用杯子中饮料，也有用来吸食一些烹饪好的动物长骨的骨髓。一般直径在0.5cm左右，但是用来吸食酸奶、珍珠奶茶等饮品时，会用较粗的吸管，有的直径有1.2cm。一些较少见，直径极小的吸管用作饮热饮。
目前的吸管在制造时需要使用到PLA生物复合材料，聚乳酸(PLA)是以玉米等农作物为原料，发酵得到乳酸，并经过一系列化学合成制备的脂肪族聚酯，最终能被分解成二氧化碳和水，是典型的生物可降解塑料。聚乳酸具有良好的热稳定性、生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此，用途十分广泛，可应用于各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布、农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面、一次性输液用具、免拆型手术缝合线等领域。尽管纯PLA有着高透明度、高光泽度等优点，但是其硬而脆、加工难度大且热稳定性差等缺点影响了它在注塑方面的应用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，具备优异的拉伸强度和韧性，化学稳定性好等优点，解决了现在市面上的PLA其硬而脆、加工难度大且热稳定性差的问题。
(二)技术方案
为实现具有优异的拉伸强度和韧性，化学稳定性好的目的，本发明提供如下技术方案：一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，包括：聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份。
优选的，所述高密度聚乙烯的分子量为8～45万。
优选的，所述聚碳酸酯的熔融指数为：15-25g/10min。
优选的，所述功能助剂具体为碳二亚胺类水解抑制剂。
一种如权利要求1-4所述的吸管制造用的可降解PLA生物材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.混合原料
将聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份混合放入反应釜内，搅拌熔融20～30分钟，搅拌完成后取出放置在放置容器内；
S2.冷却降温
将放置容器内的混合材料在常温下冷却30分钟；
S3.双螺杆挤出造粒
将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混后拉条、切粒，得到PLA生物降解复合材料；
S4.定量装配
将生产好的PLA生物降解复合材料经称量器配好重量进行分别包装。
优选的，所述搅拌熔融的温度设置在140～200度。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，通过加入聚乳酸树脂和聚丙交酯进行共混改性，能够使两种基体树脂进行优劣互补，使效果的增幅更好，通过添加环氧树脂碳增韧剂使得出的复合材料能够达到更高的强度、韧性和耐磨性，增强了结构的使用寿命，使其具有优异的拉伸强度和韧性，使其更加坚固耐用，通过加入特殊功能母粒，严格控制功能母粒的成分及性能使功能母粒具有较好的流动性及分散性，提高着色强度。
2、该吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，通过独到地采用有机金属化合物作为催化剂，在改善生物降解性同时成功地解决其与PLA共混物的机械性能不佳的问题，通过添加的功能助剂还能提高共混物相容性、稳定性，使得制品在使用期间不容易析出单体和元素，化学稳定性更好，确保使用安全。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，包括：聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份。
高密度聚乙烯的分子量为8～45万。
聚碳酸酯的熔融指数为：15-25g/10min。
功能助剂具体为碳二亚胺类水解抑制剂。
一种如权利要求1-4所述的吸管制造用的可降解PLA生物材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.混合原料
将聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份混合放入反应釜内，搅拌熔融20～30分钟，搅拌完成后取出放置在放置容器内；
S2.冷却降温
将放置容器内的混合材料在常温下冷却30分钟；
S3.双螺杆挤出造粒
将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混后拉条、切粒，得到PLA生物降解复合材料；
S4.定量装配
将生产好的PLA生物降解复合材料经称量器配好重量进行分别包装。
搅拌熔融的温度设置在140～200度。
综上所述，该吸管制造用的可降解PLA生物材料及其制备方法，使用时，通过加入聚乳酸树脂和聚丙交酯进行共混改性，能够使两种基体树脂进行优劣互补，使效果的增幅更好，通过添加环氧树脂碳增韧剂使得出的复合材料能够达到更高的强度、韧性和耐磨性，增强了结构的使用寿命，使其具有优异的拉伸强度和韧性，使其更加坚固耐用，通过加入特殊功能母粒，严格控制功能母粒的成分及性能使功能母粒具有较好的流动性及分散性，提高着色强度，通过独到地采用有机金属化合物作为催化剂，在改善生物降解性同时成功地解决其与PLA共混物的机械性能不佳的问题，通过添加的功能助剂还能提高共混物相容性、稳定性，使得制品在使用期间不容易析出单体和元素，化学稳定性更好，确保使用安全。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，其特征在于，包括：聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的分子量为8～45万。
3.根据权利要求1所述的一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，其特征在于，所述聚碳酸酯的熔融指数为：15-25g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种吸管制造用的可降解PLA生物材料，其特征在于，所述功能助剂具体为碳二亚胺类水解抑制剂。
5.一种如权利要求1-4所述的吸管制造用的可降解PLA生物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.混合原料
将聚乳酸树脂15-25份、聚丙交酯5-20份、功能助剂1-3份、聚丙烯流动剂0.3-0.7份、增容剂10-15份、功能母粒5-8份、抗氧剂0.2-0.5份、菱镁改性剂8-12份、环氧树脂20-25份、高密度聚乙烯35-45份、聚碳酸酯35-55份、聚氯乙烯3-8份、烷基铝2-10份、母料5-30份和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯20-30份混合放入反应釜内，搅拌熔融20～30分钟，搅拌完成后取出放置在放置容器内；
S2.冷却降温
将放置容器内的混合材料在常温下冷却30分钟；
S3.双螺杆挤出造粒
将混合后的物料加入至双螺杆挤出机中熔融共混后拉条、切粒，得到PLA生物降解复合材料；
S4.定量装配
将生产好的PLA生物降解复合材料经称量器配好重量进行分别包装。
6.根据权利要求5所述的一种吸管制造用的可降解PLA生物材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌熔融的温度设置在140～200度。
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