CN114316871A - 一种生物可降解快递袋封口压敏胶及其制备方法 - Google Patents

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施晓旦
王冠南
尹东华
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Abstract

本发明涉及一种生物可降解快递袋封口压敏胶及其制备方法,其原料为一定比例的脂肪族聚酯胶黏剂、增粘树脂和无机填充物。所述制备方法包括:将脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜,在N2气氛下,升温至140‑200℃,搅拌至熔解;加入一定比例的增粘树脂和无机填充物,抽真空至0.01‑0.05Mpa,待反应物混合均匀,保温20‑60分钟后,降温至80‑120℃出胶。本发明可用于塑料快递袋的封口,经按压封口后,只有将快递袋撕破,才能将袋内物品取出。本发明以生物可降解的脂肪族聚酯胶黏剂为主体材料,通过自然环境中微生物分泌的酶催化较容易被降解,是一种环境友好型新材料。

Description

一种生物可降解快递袋封口压敏胶及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域,涉及一种有机无机高分子复合材料的制备方法,具体涉及一种生物可降解快递袋封口压敏胶及其制备方法。
背景技术
近年来,随着互联网和物联网产业的迅猛发展,网上购物已经成为人们生产、生活中不可缺少的一种消费方式,因此,快递行业的快速发展也是顺应了时代的要求。快递袋因其廉价、便携、容量大等优点被广泛使用,然而,也因此带来了资源浪费和环境污染等诸多问题,这也是世界各国重新考虑是否允许快递袋的使用。为了解决这一问题,各类可降解快递袋已被推广和适用,但可降解的快递袋封口胶却鲜有报道。
传统的快递袋封口胶是由聚异丁烯和增粘树脂共混而成,为一种热熔型胶黏剂,具有透明、淡黄色、无特殊气味、耐低温性能和较大的粘性,需加热融化后涂在快递袋口,经按压后可将袋口牢牢封住,必须破袋才能将袋内物品取出。但是,与不可降解的快递袋一样,由于其难以降解,处理时只能采用焚烧的方法处理,既造成了资源的浪费又对大气环境造成了污染。
因此合成一种具有较大粘性的可降解快递袋封口胶,对快递行业的发展、资源的节约和环境的保护都有着重要意义。脂肪族聚酯类高分子已被报道是一种合成简单、应用广泛的可降解材料,因此,本文选择以脂肪族聚酯高分子为主体,辅以添加增粘树脂和无机填料的方法制备可降解快递封口胶无疑是一种既经济又简单的合成方案。
发明内容
本发明提供一种生物可降解快递袋封口压敏胶及其制备方法以解决上述提出的技术问题。
为解决上述问题,本发明提供如下技术方案:
一种可降解快递袋封口胶制备方法,包括以下步骤:
脂肪族聚酯胶黏剂在氮气环境保护下,升温搅拌熔解;在到达预设温度后,加入增粘树脂和无机填充物,停氮气,抽真空剧烈搅拌至物料混合均匀;降温出料,得到可降解快递袋封口胶产品。
在上述搅拌混合过程中,脂肪族聚酯胶黏剂的用量为80-90份,增粘树脂添加量为5-10份,无机填料添加量为5-10份。
在一种实施方案中,所述脂肪族聚酯胶黏剂由二元酸和二元醇在催化剂作用下加热减压脱水缩合而成。
在一种实施方案中,所述增粘树脂选自松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香、萜烯树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或多种的混合。
在一种实施方案中,碳酸钙粉(800-1200目)、滑石粉(800-1200目)、陶土(800-1200目)中的一种或多种的混合。
在上述搅拌混合过程中,体系真空度应保持在0.01-0.05Mpa。
在本发明中,脂肪族聚酯胶黏剂为自制原料;其它若无特殊说明,所有的原料均为市售工业级化学品;若无特殊说明,所有百分数为质量百分数。
在一个具体的实施方案中,本发明生物可降解快递袋封口压敏胶的合成方法,包括以下步骤:
步骤一:将一定量的脂肪族聚酯胶黏剂投入缩合反应釜中;
步骤二:在氮气保护下,搅拌,逐渐升温至140-200℃,至反应物完全熔解;
步骤三:将一定比例的增粘树脂和无机填充物加入反应釜中;
步骤四:在维持上述温度下,停止通氮气,抽真空使体系真空度维持在0.01-0.05Mpa,剧烈搅拌至反应物混合均匀,保温保压20-60分钟;
步骤五:降低体系温度至80-120℃出料,得到生物可降解快递袋封口压敏胶产品。
优选的,在步骤二中反应釜顶部蒸汽温度保持在90-110℃之间。
优选的,在步骤四中反应釜顶部蒸汽温度保持在90-110℃之间。
以下为涉及的产品酸值和羟值的测试方法:
具体的,酸值的测定:称取样品0.5-1g于250mL锥形瓶中,加入25mL甲苯乙醇混合溶液(体积比2:1),摇动锥形瓶使样品溶解,可适当加热加速溶解。加入10滴酚酞(10g/L乙醇溶液)指示剂,用氢氧化钾乙醇标准溶液(0.1mol/L)滴定至微红色保持30s不褪色即为终点。
具体的,羟值的测定:称取样品0.5-1g于250mL锥形瓶中,加入25mL乙酸酐吡啶(体积比1:23)溶液,迅速安装好回流冷凝管,摇动锥形瓶使样品溶解。将锥形瓶油浴锅中加热,加热115℃回流1h。取出锥形瓶,从冷凝管顶部加入10mL去离子水,然后将锥形瓶浸入油浴中反应10min,并不断摇动。待冷却至室温,在从冷凝管顶部加入15mL正丁醇冲洗冷凝管内部和锥形瓶,加入10滴酚酞(10g/L乙醇溶液)指示剂,用氢氧化钾乙醇标准溶液(0.1mol/L)滴定至微红色保持30s不褪色即为终点。
涉及的产品初粘力的测试方法:根据GB/T 4852-2002标椎测试(以下所有的“#”均表示为测试初粘力实验中对应的滚球号码)。
有益效果:
与快递封口胶相比,本发明中的脂肪族聚酯高分子具有良好的生物可降解性能,既减少了资源的浪费又保护了环境。
本发明的产品合成工艺采用氮气氛围下加热,然后抽真空混合的方法,可有效除去产物中的水分子,有效抑制脂肪族聚酯胶高分子自身水解,从而提高产品的粘性和强度。
具体实施方案
下面通过具体实施例对本发明进行阐述,但并不限制本发明。
实施例1
将80份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入10份的氢化松香和10份的碳酸粉(800目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态白色不透明快递袋封口胶产品,酸值为23mg KOH/g、羟值为86mg KOH/g、初粘力为20#。
实施例2
将80份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入5份的萜烯树脂和15份的碳酸粉(1200目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态淡黄色不透明快递袋封口胶产品,酸值为68mg KOH/g、羟值为102mg KOH/g、初粘力为18#。
实施例3
将80份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入5份的萜烯树脂、5份的松香甘油酯和10份的滑石粉(1200目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态淡黄色不透明快递袋封口胶产品,酸值为54mg KOH/g、羟值为116mg KOH/g、初粘力为19#。
实施例4
将90份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入5份的松香甘油酯和5份的滑石粉(800目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态淡黄色不透明快递袋封口胶产品,酸值为49mg KOH/g、羟值为82mg KOH/g、初粘力为20#。
实施例5
将90份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入5份的松香甘油酯和5份的陶土(1200目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态黄色不透明快递袋封口胶产品,酸值为46mg KOH/g、羟值为118mg KOH/g、初粘力为20#。
实施例6
将85份的脂肪族聚酯胶黏剂加入反应釜中,在氮气保护下搅拌升温至180℃,搅拌速度50转/分,待釜内物料完全熔解,加入5份的松香甘油酯、5份的烷基酚醛树脂和5份的陶土(1200目);停止通氮气,打开真空泵抽真空,真空度维持在0.01Mpa以下,搅拌速度调节为80转/分,均匀混合后,保温保压30分钟;降低体系温度,当温度降至120℃以下,关闭真空泵,使体系压力缓慢恢复至常压,出料,得到半固态黄色不透明快递袋封口胶产品,酸值为77mg KOH/g、羟值为121mg KOH/g、初粘力为17#。
对比例1
国内某厂家生产的不可降解快递封口压敏胶
对比例2
国内某厂家生产的对苯二甲酸丁二酯(PBAT)
对实施例和对比例1应用性能进行检测,具体结果如表1所示:
表1应用性能检测
Figure BDA0003468823330000071
对实施例和对比例2的生物降解性能进行堆肥实验检测,具体结果如下表2所示(其中实验例只计算有机部分的质量损失):
表2随堆肥时间样品的质量损失(%)
样品 30天 60天 120天 180天
实施例1 5.4 23.4 79.1 91.3
实施例2 5.2 25.5 82.2 94.7
实施例3 5.3 24.1 79.4 90.3
实施例4 6.7 25.8 81.8 94.2
实施例5 6.6 26.1 80.0 94.5
对比例2 3.7 15.4 81.5 95.2
从表中可以看出,本发明合成的生物可降解快递袋封口压敏胶,与国内外传统快递袋封口压敏胶相比,具有优良的生物可降解性能,可降解部分经180天堆肥,质量损失超过90%。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种生物可降解快递袋封口压敏胶,其特征在于,由80-90份的脂肪族聚酯胶黏剂、5-10份的增粘树脂和5-10份的无机填充物熔融混合而成。
2.根据权利要求1所述的生物可降解快递袋封口压敏胶,其特征在于,采用预先将所述脂肪族聚酯胶黏剂熔解再加入增粘树脂和无机填充物抽真空搅拌混合的合成方法。
3.根据权利要求1所述的生物可降解快递袋封口压敏胶,其特征在于,所述脂肪族聚酯胶黏剂由二元酸和二元醇在催化剂作用下加热减压脱水酯化缩合而成。
4.根据权利要求1所述的生物可降解快递袋封口压敏胶,其特征在于,所述增粘树脂包括:松香、氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香、萜烯树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的生物可降解快递袋封口压敏胶,其特征在于,所述无机填料选自碳酸钙粉800-1200目、滑石粉800-1200目、陶土800-1200目中的一种或多种的混合。
6.根据权利要求1-5之一所述的生物可降解快递袋封口压敏胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将一定量的脂肪族聚酯胶黏剂投入缩合反应釜中;
步骤二:在氮气保护下,搅拌,逐渐升温至140-200℃,至反应物完全熔解;
步骤三:将一定比例的增粘树脂和无机填充物加入反应釜中;
步骤四:在维持上述温度下,停止通氮气,抽真空使体系真空度维持在0.01-0.05Mpa,剧烈搅拌至反应物混合均匀,保温保压20-60分钟;
步骤五:降低体系温度至80-120℃出料,得到生物可降解快递袋封口压敏胶产品。
7.根据权利要求6所述的生物可降解快递袋封口压敏胶的制备方法,其特征在于,脂肪族聚酯胶黏剂的用量为80-90份,增粘树脂添加量为5-10份,无机填料添加量为5-10份。
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