CN111484709A - 滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料，其包括按重量份数计的如下组分：PBAT树脂：50~60份；PLA树脂：5~20份；滑石粉：10~30份；扩链剂：0.1~0.5份；偶联剂：0.1~0.5份；润滑剂：0.5~2份。本发明的优点在于：1、通过上述工艺，使用偶联剂对滑石粉进行表面处理，可以有效提高滑石粉与载体粒子间的相容性；2、使用所得滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料加工性良好，制备的全生物降解薄膜物理性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及全生物降解塑料领域，具体指一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料及其制备方法。
背景技术
石油基塑料自诞生以来，已经渗透到人类的所有生活领域。据统计，中国每年使用废弃掉的塑料超过300万吨。以一次性塑料薄膜制品为例，使用后被丢弃在自然环境中，即使经历上百年也不会分解。
目前塑料主要通过焚烧或掩埋的方式处理，这会产生大量有毒有害气体或污染土壤与地下水质，给环境造成不可逆转的污染。
在这种背景下，全生物降解材料作为最有望改变污染问题的环保产品逐渐成为热点。其中聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯（PBAT）是现阶段工业化及应用最为广泛的两种全生物降解树脂材料，但使用上述单一材料制备的薄膜，其综合理化性能均有缺陷，不能达到市面上现有HDPE+LLDPE、LDPE+LLDPE塑料薄膜所具有的使用效果，另外此类树脂原料成本一直居高不下，因而难以被市场真正接受。
发明内容
为了解决上述全生物降解材料存在的问题，本发明提供了一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料及其制备方法，采用本发明提供的专用吹膜材料能够在保证全生物降解薄膜制品优良理化性能的同时大量节约成本，有利于全生物降解材料在市场上被更广泛的接受与推广。与此同时，本发明提供的专用吹膜材料具有良好的加工性，适用于现有LDPE吹膜加工设备。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料，其包括按重量份数计的如下组分：
PBAT树脂： 50~60份；
PLA树脂： 5~20份；
滑石粉： 10~30份；
扩链剂： 0.1~0.5份；
偶联剂： 0.1~0.5份；
润滑剂： 0.5~2份。
作为优选方案，所述的滑石粉目数为1000~5000目。
作为优选方案，所述的扩链剂为ADR（活性基团环氧基）。
作为优选方案，所述的偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。
作为优选方案，所述润滑剂为硬脂酸盐类和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种。
一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料的制备方法，其包括如下步骤：
将PBAT树脂、PLA树脂、扩链剂加入高混机内，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒制备载体粒子；
将滑石粉、偶联剂和润滑剂，加入高混机，设定高混温度80~100℃，转速400-600rpm，共混15分钟后，加入所述载体粒子，继续混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，得到所述滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料。
本发明的优点在于：
1、通过上述工艺，使用偶联剂对滑石粉进行表面处理，可以有效提高滑石粉与载体粒子间的相容性；
2、使用所得滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料加工性良好，制备的全生物降解薄膜物理性能优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明中选用的扩链剂为巴斯夫公司生产的ADR4400或4468。
实施例1
将PBAT、PLA、扩链剂（ADR）按照50：10：0.15比例加入高混机内，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒制备载体粒子；
将30份滑石粉（5000目）、0.5份偶联剂（KH-560）和1份硬脂酸钙加入高混机，设定高混温度80~100℃，转速400~600rpm，共混15分钟后，加入70份载体粒子，继续混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒制备滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料Q1。
实施例2
将PBAT、PLA、扩链剂（ADR）按照60：20：0.2比例加入高混机内，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒制备载体粒子；
将20份滑石粉（3000目）、0.5份偶联剂（Z-6040）和1份硬脂酸钙加入高混机，设定高混温度80~100℃，转速400~600rpm，共混15分钟后，加入80份载体粒子，继续混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒制备滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料Q2。
实施例3
将PBAT、PLA、扩链剂（ADR）按照50：15：0.15比例加入高混机内，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒制备载体粒子；
将10份滑石粉（2500目）、0.3份偶联剂（A-187）和0.5份EBS（润滑剂）加入高混机，设定高混温度80~100℃，转速400-600rpm，共混15分钟后，加入90份载体粒子，继续混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒制备滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料Q3；
取上述制得滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料Q1-Q3，加入常规LDPE吹膜机，制备薄膜产品M1-M3。
薄膜性能测试方法如下：
拉伸强度、撕裂强度、抗摆锤冲击、穿刺强度测试：按照相应国家标准测试方法进行测试。
拉伸性能测试：按照GB/T 1040.3-2006测试，试样采用2型，长度为150mm，宽度为15mm，试验速度为200mm/min，检测样品纵向和横向两个方向的数据；
撕裂强度测试：按GB/T 16578.2-2009的规定进行。检测样品纵向和横向两个方向的数据；
抗摆锤冲击：按GB/T 8809-2015标准进行测试；
穿刺强度：按GB/T 10004-2008标准进行测试；
简支梁缺口冲击强度：按GB/T1043-2008测试；
拉断力单位为N，拉伸强度单位为MPa，断裂伸长率单位为%，抗摆锤冲击单位为J，穿刺强度单位为N，简支梁冲击强度单位为KJ/m2。
对上述M1-M3进行性能测试，测试结果见下述表1：
通过上表可知，使用滑石粉填充的全生物降解吹膜专用材料可以适用于普通LDPE吹膜机，所得薄膜产品物理性能良好，可以满足日常使用要求。
对比例1
本对比例提供了一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料，与实施例的区别仅在于，扩链剂为二异腈酸酯基的脂肪族和芳香族单体的预聚物，以此制备薄膜产品M1-1、M2-1、M3-1，分别对应实施例薄膜产品M1、M2、M3的性能进行测试，结果如下表2所示：
通过上表可得知，采用新扩链剂（ADR）的全生物降解专用吹膜材料物理性能与对比例并未有大的差别，但保障了产品的全生物降解性能，而对比例所用链增长剂虽可生物降解，但为低毒非环保类扩链剂。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：
PBAT树脂： 50~60份；
PLA树脂： 5~20份；
滑石粉： 10~30份；
扩链剂： 0.1~0.5份；
偶联剂： 0.1~0.5份；
润滑剂： 0.5~2份。
2.根据权利要求书1所述的全生物降解材料，其特征在于，所述的滑石粉目数为1000~5000目。
3.根据权利要求书1所述的全生物降解材料，其特征在于，所述的扩链剂为活性基团环氧基。
4.根据权利要求书1所述的全生物降解材料，其特征在于，所述的偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求书1所述的全生物降解材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸盐类和乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种。
6.一种滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将PBAT树脂、PLA树脂、扩链剂—ADR加入高混机内，混合均匀后通过双螺杆挤出机造粒制备载体粒子；
将滑石粉、偶联剂和润滑剂，加入高混机，设定高混温度80~100℃，转速400~600rpm，共混15分钟后，加入所述载体粒子，继续混合均匀后，通过双螺杆挤出机造粒，得到所述滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料。
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