CN113969044A - 一种可降解疏水隔热薄膜母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可降解疏水隔热薄膜母粒及其制备方法，该薄膜母粒由以下重量组分所组成：聚对苯二甲酸‑己二酸丁二醇酯40‑60份、淀粉5‑15份、石松孢子粉1‑15份、甘油1‑8份、填充剂1‑10份、隔热助剂5‑20份、相容剂1‑10份、润滑剂1‑10份、抗菌剂1‑2份。本发明采用可降解材料为基体树脂，添加植物疏水材料和隔热助剂，制备出具有疏水、隔热、抗菌的薄膜母粒，可用于农作物隔热薄膜的制备，在自然条件下又可完全降解，绿色环保。

Description

一种可降解疏水隔热薄膜母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于可降解薄膜领域，具体涉及一种可降解疏水隔热薄膜母粒及其制备方法。
技术背景
塑料薄膜为人类日常生活带来了极大的便捷，但是近年来造成的“白色污染”也日益严重。传统的塑料成分不能被降解且难以回收，容易造成持久性的环境污染，开发可替代的环保降解材料已成为当前复合材料领域最惹人关注的热点。
目前已知的可降解材料包括聚乳酸（PLA）、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚己内酯（PCL）等，这些材料可在特定条件下降解，较少对环境的污染。但这些材料制备的薄膜性能单一，如在薄膜上涂覆特定功能的涂层，又会使用石化产品导致可降解性和环保性能下降，开发多功能型可降解薄膜仍然面临许多挑战。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种可降解疏水隔热薄膜母粒。
本发明的再一目的在于：提供一种上述可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法。
本发明目的通过以下方案实现的：一种可降解疏水隔热薄膜母粒，它由以下重量组分所组成：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯40-60份、淀粉5-15份、石松孢子粉1-15份、甘油1-8份、填充剂1-10份、隔热助剂5-20份、相容剂1-10份、润滑剂1-10份、抗菌剂1-2份。
所述的淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉和小麦淀粉的至少一种。
所述的填充剂为滑石粉、纳米碳酸钙和钛白粉的至少一种。
所述的隔热助剂为含分散剂的纳米氧化铟锡（ITO）水分散液或纳米氧化锡锑（ATO）水分散液。
所述的相容剂为马来酸酐或马来酸酐聚合物，润滑剂为石蜡或硬脂酸。
所述的抗菌剂为纳米银、氧化锌及其组合物。
本发明提供一种可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法，它由以下步骤制备得到：
（1）将淀粉、水、隔热助剂和甘油加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌均匀，然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
（2）将聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、步骤（1）得到改性的可塑性淀粉、石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，干燥后与填充剂、相容剂、润滑剂和抗菌剂混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒。
本发明目的在于提供一种可降解疏水隔热薄膜母粒及其制备方法，可用于制备具有疏水、隔热、抗菌的多功能薄膜。本发明将隔热助剂作为淀粉的塑性剂和增强剂，通过将分散好的纳米隔热分散液和甘油一起加入到淀粉中，隔热材料能更好的分散到淀粉中，同时也能提高淀粉的可塑性，在造粒阶段，添加植物疏水粉末石松孢子粉，进一步提高母粒的疏水性同时又不影响材料的可降解性，使得复合的母粒具备疏水、隔热和抗菌三重功能，可用于制备农作物种植薄膜，绿色环保。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但不对本发明造成任何限制。
实施例1
一种可降解疏水隔热薄膜母粒，按下述步骤制备：
先将15份玉米淀粉、1份水、5份甘油、10份隔热助剂（20%浓度的ATO水分散液）加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
将所得的可塑性淀粉、50份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和10份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后，与5份纳米碳酸钙、4份马来酸酐、2份石蜡、2份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒1#。
实施例2
一种可降解疏水隔热薄膜母粒，按下述步骤制备：
将10份马铃薯淀粉、1份水、4份甘油、8份隔热助剂（20%浓度的ATO水分散液）加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
将所得的可塑性淀粉、45份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和12份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后与5份滑石粉、5份马来酸酐、2份硬脂酸、2份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒2#。
实施例3
一种可降解疏水隔热薄膜母粒，按下述步骤制备：
先将12份红薯淀粉、1份水、4份甘油、10份隔热助剂（20%浓度的ITO水分散液）加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
将所得的可塑性淀粉、55份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和15份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后与3份钛白粉、6份乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、1份石蜡、1份纳米银粉和1份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒3#。
性能测试
将1#、2#和3#得到的母粒加入到注塑机内成型制作1mm的片材，利用透过率仪对材料进行测试，性能如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
从测试上看出，实施例的材料均有较好的紫外和红外阻隔性，使材料具有良好的隔热性能。

Claims (10)

1.一种可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于，按重量组分计，包括下述组份：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯40-60份、淀粉5-15份、石松孢子粉1-15份、甘油1-8份、填充剂1-10份、隔热助剂5-20份、相容剂1-10份、润滑剂1-10份、抗菌剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于，所述的淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉和小麦淀粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于，所述的填充剂为滑石粉、纳米碳酸钙和钛白粉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于，所述的隔热助剂为含分散剂的纳米氧化铟锡（ITO）水分散液或纳米氧化锡锑（ATO）水分散液。
5.根据权利要求1所述的可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐或马来酸酐聚合物，所述的润滑剂为石蜡或硬脂酸。
6.根据权利要求1所述的可降解疏水隔热薄膜母粒，其特征在于抗菌剂为纳米银、氧化锌及其组合物。
7.一种根据权利要1至6任一项所述的可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）按配方量将淀粉、水、隔热助剂和甘油加入到高速分散机中，在80℃-100℃下搅拌均匀，然后，通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
（2）按配方量将聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯、步骤（1）得到改性的可塑性淀粉、石松孢子粉真空干燥后与填充剂、相容剂、润滑剂和抗菌剂混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒。
8.一种根据权利要7所述的可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：
（1）先将15份玉米淀粉、1份水、5份甘油、10份隔热助剂20%浓度的ATO水分散液加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
（2）将所得的可塑性淀粉、50份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和10份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后，与5份纳米碳酸钙、4份马来酸酐、2份石蜡、2份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒1#。
9.一种根据权利要7所述的可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：
（1）将10份马铃薯淀粉、1份水、4份甘油、8份隔热助剂（20%浓度的ATO水分散液）加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
（2）将所得的可塑性淀粉、45份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和12份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后与5份滑石粉、5份马来酸酐、2份硬脂酸、2份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒2#。
10.一种根据权利要7所述的可降解疏水隔热薄膜母粒的制备方法，其特征在于，按下述步骤制备：
（1）先将12份红薯淀粉、1份水、4份甘油、10份隔热助剂（20%浓度的ITO水分散液）加入到高速分散机中在80℃-100℃下搅拌然后通过双螺杆挤出机挤出得到改性的可塑性淀粉；
（2）将所得的可塑性淀粉、55份聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯和15份石松孢子粉在60℃的真空烘箱中干燥8小时，然后与3份钛白粉、6份乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐三元共聚物、1份石蜡、1份纳米银粉和1份氧化锌通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到可降解疏水隔热薄膜母粒3#。
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