CN111890761B - 一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法 - Google Patents

一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种二氧化碳‑环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法。本发明提供的纸塑复合膜中，塑料薄膜层为PPC复合膜层，所述PPC复合膜层包括内外两层，内层的原料包括：PPC 15～25份，PBAT 75～85份，扩链剂0.2～0.5份；外层的原料包括：PPC 98～99.9份，爽滑剂0.1～2份。上述内层原料的特定组分搭配，使得在适当热压温度及压力下能够与纸直接复合，无需胶粘剂，并获得良好的结合力；上述外层原料的特定组分搭配，使得外层不易与铁粘结，能够实现PPC复合膜与纸直接通过热压辊设备热压复合；而且，外层与内层原料的有较好的匹配性，改善加工性并提高复合膜的力学性能。

Description

一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料领域，特别涉及一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法。
背景技术
纸塑复合材料具有强度高、防水性好、外观漂亮、能够有效保护印刷品的特点，是最流行的包装材料之一，被广泛应用在宣传画册、广告封面、名片、书籍等方面。纸塑复合材料包括纸层与塑料薄膜层，但是目前都是使用双拉聚丙烯（BOPP）塑料薄膜与纸进行复合，一方面，由于聚丙烯材料极性低与纸无法直接复合，需要使用胶粘剂对BOPP膜和纸进行粘接，胶粘剂使用有机溶剂，造成环境的污染，制备工艺不环保；另一方面，聚丙烯不能够生物降解，并且与纸复合后很难回收再利用，由于白色污染对环境影响日益严重，受到广泛关注，而生物降解材料能够在使用后被微生物分解最终分解成二氧化碳和水，使用生物降解材料代替现有的不可降解塑料是从根本上解决白色污染的有效途径。
目前，使用生物降解材料制备纸塑复合大部分采用流延成膜与纸直接复合，由于生物降解材料普遍存在热稳定性不足，通过流延方法制备纸塑复合膜时，需要的加工温度高，生物降解材料已经发生了热降解从而影响材料的使用性能，并且流延膜直接与纸复合时温度高，流延温度超过200℃，纸容易发黄，另外印刷品也不能采用这种纸塑复合方式，大大限制了其应用范围，尤其是高端纸塑复合应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜及其制备方法。本发明提供的纸塑复合膜不需要使用胶粘剂即可实现纸层与塑层的良好结合，且纸塑复合膜的硬度适中，不易出现裂纹等问题，还具有优异的生物降解性；另外，本发明提供的复合膜可通过热压实现复合，能够避免流延的高温热加工。
本发明提供了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜，包括：
纸层和复合在所述纸层表面的PPC复合膜层；
所述PPC复合膜层包括内层PPC基膜层和外层PPC基膜层；
所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 15~25份；
PBAT 75~85份；
扩链剂 0.2~0.5份；
所述外层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 98~99.9份；
爽滑剂 0.1~2份。
优选的，所述PPC的数均分子量为80~150 kg/mol，分子量分布为1.8~3，催化剂残余为0~50ppm。
优选的，所述PBAT的数均分子量为40~80 kg/mol，分子量分布为1.9~2.5。
优选的，所述扩链剂选自丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯均聚物和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种。
优选的，所述爽滑剂包括芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸中的一种或几种。
优选的，所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 20份；
PBAT 80份；
扩链剂 0.2~0.5份。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜的制备方法，包括以下步骤：
a）将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料通过双层吹膜设备进行熔融吹膜，得到PPC复合膜；
所述内层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC、PBAT和扩链剂混合后，进行熔融造粒，得到内层PPC基膜层改性料；
所述外层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC和爽滑剂混合后，进行熔融造粒，得到外层PPC基膜层改性料；
b）将纸与所述PPC复合膜先通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜。
优选的，所述步骤a）中，所述造粒的温度为140~185℃，吹膜的温度为160~175℃。
优选的，所述步骤a）中，所述内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料的质量比为1∶1；
所述PPC复合膜的厚度为10~100 μm。
优选的，所述步骤b）中，所述热压辊的温度为120~160℃，压力为0.1~0.3MPa，热压时间为1~5s；
所述冷压辊的温度为20~30℃，压力为0.08~0.12MPa。
本发明提供的纸塑复合膜中，塑料薄膜层为PPC复合膜层，所述PPC复合膜层包括内外两层，内层（即与纸接触的一层）的原料包括：PPC 15~25份，PBAT 75~85份，扩链剂0.2~0.5份；外层的原料包括：PPC 98~99.9份，爽滑剂0.1~2份。上述内层原料的特定组分搭配，使得在适当热压温度及压力下能够与纸直接复合，无需胶粘剂，并获得良好的结合力；上述外层原料的特定组分搭配，使得外层不易与铁粘结，能够实现PPC复合膜与纸直接通过热压辊设备热压复合；而且，外层与内层原料有较好的匹配性，改善加工性并提高复合膜的力学性能。另外，本发明采用材料均为生物降解材料，使所得复合膜具有良好的生物降解性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的复合工艺流程及复合膜结构的示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜，包括：
纸层和复合在所述纸层表面的PPC复合膜层；
所述PPC复合膜层包括内层PPC基膜层和外层PPC基膜层；
所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 15~25份；
PBAT 75~85份；
扩链剂 0.2~0.5份；
所述外层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 98~99.9份；
爽滑剂 0.1~2份。
本发明提供的纸塑复合膜中，塑料薄膜层为PPC复合膜层，所述PPC复合膜层包括内外两层，内层（即与纸接触的一层）的原料包括：PPC 15~25份，PBAT 75~85份，扩链剂0.2~0.5份；外层的原料包括：PPC 98~99.9份，爽滑剂0.1~2份。上述内层原料的特定组分搭配，使得在适当热压温度及压力下能够与纸直接复合，无需胶粘剂，并获得良好的结合力；上述外层原料的特定组分搭配，使得外层不易与铁粘结，能够实现PPC复合膜与纸直接通过热压辊设备热压复合；而且，外层与内层原料有较好的匹配性，改善加工性并提高复合膜的力学性能。另外，本发明采用材料均为生物降解材料，使所得复合膜具有良好的生物降解性能。
本发明中，所述纸层的种类及规格没有特殊限制，为本领域技术人员熟知的常规纸塑复合膜中的纸层即可，优选采用平滑度高、紧度大、不掉毛不掉粉的纸，如胶板纸。
本发明中，所述PPC复合膜层包括内层PPC基膜层和外层PPC基膜层。
关于内层PPC基膜层：
本发明中，所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC 15~25份；
PBAT 75~85份；
扩链剂 0.2~0.5份。
所述PPC（即二氧化碳-环氧丙烷共聚物，又称聚碳酸1,2-丙二酯）的规格种类优选为：数均分子量为80~150 kg/mol，分子量分布为1.8~3，催化剂残余为0~50ppm。其中，分子量及分子量分布对材料性能有重要影响，若分子量过低，则所得复合膜的力学性能不足，如分子量过高，则需要较高的加工温度，生物降解材料PPC会出现严重的热分解现象，导致薄膜表面产生很多气泡，无法获得表面质量及力学性能达标的复合材料。其中，催化剂残余是指PPC制备中所引入的催化剂在PPC产品中残余量。本发明对所述PPC的来源没有特殊限制，为一般市售品或按照本领域技术人员熟知的常规制备方式制得即可。在本发明的一些实施例中，所述PPC的规格种类为：数均分子量为150 kg/mol，分子量分布为2.8，催化剂残余为26ppm；或数均分子量为80 kg/mol，分子量分布为2.4，催化剂残余为15ppm。在本发明的一些实施例中，所述PPC购自博大东方新型化工（吉林）有限公司。
所述PBAT（即聚对苯二甲酸-己二酸-丁二酸共聚酯）的规格种类优选为：数均分子量为40~80 kg/mol，分子量分布为1.9~2.5。若分子量低于40 kg/mol，则熔体强度大幅下降，难以吹制成膜，若分子量过高，则难以与PPC匹配，无法保持一致稳定的流动性，不利于稳定制备复合膜和获得良好性能。在本发明的一些实施例中，所述PBAT的规格种类为：数均分子量为50 kg/mol，分子量分布为2.2。
所述扩链剂优选为丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯均聚物和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种。本发明对所述扩链剂的来源没有特殊限制，为一般市售品或按照本领域技术人员熟知的常规制备方式制得即可。本发明在内层中引入上述扩链剂能够提高PPC与PBAT的相容性，且扩链剂中的环氧基团能够与PBAT的端羧基反应，减少加工过程的热分解，提高产品质量和力学性能。
内层中，上述三种原料的用量搭配如下：PPC 15~25份，PBAT 75~85份，扩链剂0.2~0.5份。PPC在内层的使用可调节内层与外层物料的匹配性、流动性，且在上述用量占比能够使膜料的加工性能及产品力学性能达到最佳，若其含量占比过低或过高均会导致复合膜力学性能变差。本发明中，优选的，三种原料的用量搭配如下：PPC 20份，PBAT 80份，扩链剂0.2~0.5份；在上述搭配下，复合材料的力学性能达到最佳。
关于外层PPC基膜层：
所述PPC的规格种类优选为：数均分子量为80~150 kg/mol，分子量分布为1.8~3，催化剂残余为0~50ppm。在本发明的一些实施例中，所述PPC的规格种类为：数均分子量为150 kg/mol，分子量分布为2.8，催化剂残余为26ppm；或数均分子量为80 kg/mol，分子量分布为2.4，催化剂残余为15ppm。
所述爽滑剂优选包括芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸中的一种或几种。所述爽滑剂能够协助PPC更加不粘铁，使得加工过程更顺畅。
外层中，上述两种原料的用量搭配如下：PPC 98~99.9份，爽滑剂0.1~2份。在上述用量配比下，能够改善加工性能，且提高产品力学性能。在本发明的一些实施例中，PPC用量为99份，爽滑剂用量为1份。
本发明中，还可以根据实际情况，选择添加不同种类的助剂。例如，添加防氧化剂能够改善纸塑复合膜的老化性能；添加润滑剂能够改善PPC复合膜的双螺杆加工性能；添加颜料能够改变PPC复合膜的颜色。上述助剂的种类及用量没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的常规助剂及添加量即可。
本发明中，所述内层PPC基膜层的原料与外层PPC基膜层的原料的质量比优选为1∶1，若比例过大或过小，则易影响纸塑复合膜的性能，例如外层过厚，则复合膜偏硬，与纸复合时容易出现褶皱，若内层过厚则容易将外层挤漏，粘连热压辊。本发明中，所述PPC复合膜的厚度优选为10~100 μm。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜的制备方法，包括以下步骤：
a）将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料通过双层吹膜设备进行熔融吹膜，得到PPC复合膜；
所述内层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC、PBAT和扩链剂混合后，进行熔融造粒，得到内层PPC基膜层改性料；
所述外层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC和爽滑剂混合后，进行熔融造粒，得到外层PPC基膜层改性料；
b）将纸与所述PPC复合膜先通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜。
其中，所述PPC、PBAT、扩链剂和爽滑剂的种类、用量及来源等均与上述技术方案中所述一致，在此不再赘述。
关于步骤a）：
所述造粒的温度优选为140~185℃。所述造粒可采用双螺杆造粒设备进行，其温度设置分别为：一区140~145℃，二区150~155℃，三区155~165℃，四区165~175℃，五区175~180℃，六区175~185℃，七区170~175℃，机头温度140~155℃。
所述吹膜的温度优选为160~175℃。具体的，吹膜机温度设置为：一区160~165℃，二区170~175℃，三区165~170℃，机头温度165~170℃。
所述内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料的质量比优选为1∶1。所述PPC复合膜的厚度为10~100 μm。
关于步骤b）：
所述热压辊的温度优选为120~160℃；在本发明的一些实施例中，热压温度为120℃、150℃或160℃。所述热压辊的热压力优选为0.1~0.3MPa；在本发明的一些实施例中，热压压力为0.3MPa。所述热压辊的热压时间优选为1~5s；在本发明的一些实施中，热压时间为3s。
所述冷压辊的温度优选为20~30℃；在本发明的一些实施例中，冷压温度为20℃。所述冷压辊的压力优选为0.08~0.12 MPa；更优选为0.1MPa。
上述制备过程及复合膜结构如图1所示，图1为本发明提供的复合工艺流程及复合膜结构的示意图。
本发明提供的上述制备方法简单易行，与现有技术中的流延高温法相比，简化了工艺，且降低加工温度，而且无需使用胶粘剂，更为环保。
本发明提供的二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜具有以下有益效果：
1、塑料膜层中的外层不与铁粘连，内层能够与纸直接热压复合，不需要使用胶粘剂，且避免了流延的高温热加工。
2、纸塑复合膜的粘合力高。
3、塑料膜层为PPC基复合膜，具有优异的生物降解性。现有技术中具有生物降解性的聚合物种类诸多，本发明采用特定的PPC作为主成分，能够与纸复合且获得良好的结合性。
4、本发明的物料体系中，PPC及PBAT的规格种类，以及各组分的比例对于实现纸塑复合材料的成功制备以及使产品具有优异性能尤为关键，在前文特定比例及种类下，能够使纸塑复合膜直接复合且提高膜层结合性，并获得良好质地。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
以下实施例中，PPC为自制；PBAT由新疆蓝山屯河新材料有限公司提供；爽滑剂由众腾化工新材料有限公司提供；扩链剂为自制。纸为胶板纸，由诚信纸业制品有限公司提供。
实施例1
1.1 原料
内层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 20份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 80份；
丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 0.2份。
外层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
1.2 制备
S1、将PPC、PBAT和扩链剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到内层PPC基膜层改性料。
S2、将PPC和爽滑剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到外层PPC基膜层改性料。
步骤S1和S2中，造粒温度为：一区142℃，二区152℃，三区160℃，四区170℃，五区178℃，六区180℃，七区172℃，机头温度150℃。
S3、将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料按质量比1∶1投入双层吹膜设备，得到PPC复合膜（总厚度为10μm，内层膜与外层膜厚度均为5μm）。
S4、将PPC复合膜与纸（纸厚度为0.3mm）通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到纸塑复合膜；
其中，热压温度为120℃、压力为0.3MPa、时间为3s。冷压温度为20℃、压力为0.1MPa。
结果显示：制备过程中，外层不与热铁辊粘结；且PPC复合膜与纸完全粘结，无法分离开。
实施例2
1.1 原料
内层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 20份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 80份；
甲基丙烯酸缩水甘油酯均聚物 0.2份。
外层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
1.2 制备
S1、将PPC、PBAT和扩链剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到内层PPC基膜层改性料。
S2、将PPC和爽滑剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到外层PPC基膜层改性料。
步骤S1和S2中，造粒温度为：一区142℃，二区152℃，三区160℃，四区170℃，五区178℃，六区180℃，七区172℃，机头温度150℃。
S3、将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料按质量比1∶1投入双层吹膜设备，得到PPC复合膜（总厚度为20μm，内层膜与外层膜厚度均为10μm）。
S4、将PPC复合膜与纸（纸厚度为0.3mm）通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到纸塑复合膜；
其中，热压温度为150℃、压力为0.3MPa、时间为3s。冷压温度为20℃、压力为0.1MPa。
实施例3
1.1 原料
内层原料：
PPC（分子量80kg/mol、分子量分布2.4、催化剂残余15ppm） 20份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 80份；
丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 0.2份。
外层原料：
PPC（分子量80kg/mol、分子量分布2.4、催化剂残余15ppm） 99份；
硬脂酸钙 1份。
1.2 制备
S1、将PPC、PBAT和扩链剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到内层PPC基膜层改性料。
S2、将PPC和爽滑剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到外层PPC基膜层改性料。
步骤S1和S2中，造粒温度为：一区142℃，二区152℃，三区160℃，四区170℃，五区178℃，六区180℃，七区172℃，机头温度150℃。
S3、将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料按质量比1∶1投入双层吹膜设备，得到PPC复合膜（总厚度为20μm，内层膜与外层膜厚度均为10μm）。
S4、将PPC复合膜与纸（纸厚度为0.3mm）通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到纸塑复合膜；
其中，热压温度为160℃、压力为0.3MPa、时间为3s。冷压温度为20℃、压力为0.1MPa。
实施例4
按照实施例1执行，不同的是，原料中，各组分比例略作调整，具体如下：
内层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 15份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 85份；
丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 0.2份。
外层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
实施例5
按照实施例1执行，不同的是，原料中，各组分比例略作调整，具体如下：
内层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 25份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 75份；
丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 0.2份。
外层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
对比例1
1.1 原料：在实施例1的基础上，将外层原料与内层原料交换，即内层与外层反置，具体如下：
外层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 20份；
PBAT（分子量50 kg/mol、分子量分布2.2） 80份；
丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 0.2份。
内层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
1.2 制备
S1、将PPC、PBAT和扩链剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到外层PPC基膜层改性料。
S2、将PPC和爽滑剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到内层PPC基膜层改性料。
步骤S1和S2中，造粒温度为：一区142℃，二区152℃，三区160℃，四区170℃，五区178℃，六区180℃，七区172℃，机头温度150℃。
S3、将外层PPC基膜层改性料和内层PPC基膜层改性料按质量比1∶1投入双层吹膜设备，得到PPC复合膜（总厚度为10μm，内层膜与外层膜厚度均为5μm）。
S4、将PPC复合膜与纸（纸厚度为0.3mm）通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平；其中，热压温度为120℃、压力为0.3MPa、时间为3s。冷压温度为20℃、压力为0.1MPa。
结果显示：物料粘热压辊，无法制备出纸塑复合膜产品。
对比例2
1.1 原料：在实施例1的基础上，省去内层原料，仅保留外层，具体如下：
塑料膜层原料：
PPC（分子量150kg/mol、分子量分布2.8、催化剂残余26ppm） 99份；
芥酸酰胺 1份。
1.2 制备
S1、将PPC和爽滑剂在混合机混匀，经双螺杆熔融造粒加工，得到PPC基膜层改性料。
其中，造粒温度同实施例1。
S2、将PPC基膜层改性料吹膜制得单层膜（厚度为10μm）。
S3、与纸复合：同实施例1。
结果显示：制得的纸塑复合膜粘结力不足，PPC膜与纸易分开，无法测出粘合力数据，且质地偏硬。
实施例1-5及对比例1-2的测试效果参见表1：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1中，粘合力的测试参照标准GB8808-1988软质复合材料T型剥离强度测试方法。
通过表1可以看出，与对比例1-2相比，本发明实施例1-5提供的纸塑复合膜具有较好的制备效果及产品性能。其中，与对比例1的对比证明，本发明特定内层原料与外层原料结合，才能顺利制备并获得良好性能，若将内层与外层反置，则会粘结热压辊，无法实现纸塑复合膜的制备。与对比例2的对比证明，若只采用单层PPC膜，则无法使产品获得良好的粘合性。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜，其特征在于，包括：
纸层和复合在所述纸层表面的PPC复合膜层；
所述PPC复合膜层包括内层PPC基膜层和外层PPC基膜层；
所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC15～25份；
PBAT75～85份；
扩链剂0.2～0.5份；
所述内层PPC基膜层中，所述PPC的数均分子量为80～150kg/mol，分子量分布为1.8～3，催化剂残余为0～50ppm；
所述扩链剂选自丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯均聚物和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种；
所述外层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC98～99.9份；
爽滑剂0.1～2份；
所述外层PPC基膜层中，所述PPC的数均分子量为80～150kg/mol，分子量分布为1.8～3，催化剂残余为0～50ppm；
所述爽滑剂包括芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的纸塑复合膜，其特征在于，所述PBAT的数均分子量为40～80kg/mol，分子量分布为1.9～2.5。
3.根据权利要求1所述的纸塑复合膜，其特征在于，所述内层PPC基膜层由包括以下重量份组分的原料制得：
PPC20份；
PBAT80份；
扩链剂0.2～0.5份。
4.一种权利要求1～3中任一项所述的二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料通过双层吹膜设备进行熔融吹膜，得到PPC复合膜；
所述内层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC、PBAT和扩链剂混合后，进行熔融造粒，得到内层PPC基膜层改性料；
所述外层PPC基膜层改性料通过以下方式制得：将PPC和爽滑剂混合后，进行熔融造粒，得到外层PPC基膜层改性料；
b)将纸与所述PPC复合膜先通过热压辊进行热压复合，再通过冷压辊碾平，得到二氧化碳-环氧丙烷共聚物基纸塑复合膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述造粒的温度为140～185℃，吹膜的温度为160～175℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述内层PPC基膜层改性料和外层PPC基膜层改性料的质量比为1∶1；
所述PPC复合膜的厚度为10～100μm。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述热压辊的温度为120～160℃，压力为0.1～0.3MPa，热压时间为1～5s；
所述冷压辊的温度为20～30℃，压力为0.08～0.12MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1197704C (zh) * 2001-09-18 2005-04-20 冯超 一种药品包装复合材料及其制备方法
JP4824579B2 (ja) * 2003-12-18 2011-11-30 イーストマン ケミカル カンパニー 改善された熱的性質を有する高透明度フィルム
TW200613134A (en) * 2004-09-09 2006-05-01 Int Paper Co Biodegradable paper-based cup or package and production method
KR20120053700A (ko) * 2010-11-18 2012-05-29 에스케이씨 주식회사 환경친화형 열접착 필름
CN104691067B (zh) * 2015-03-06 2018-04-03 北京工商大学 一种气体透过率可调的生物降解多层材料及其制备方法和用途

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