CN114702802B - 一种降解杯盖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及降解材料技术领域，更具体地说，它涉及一种降解杯盖及其制备方法。降解杯盖，其制备原料由如下百分比的组分组成：聚丁二酸丁二醇酯30‑45%；聚乳酸40‑50%；淀粉改性树脂7‑9%；余量为滑石粉；所述淀粉改性树脂由淀粉和双酚A型环氧树脂接枝交联改性制得。本申请通过淀粉改性树脂与聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸的复配，赋予了膜层优良的热性能，其在用于于奶茶杯盖、咖啡杯盖、茶饮杯盖等需接触热源的领域时，仍可保持较优的热封性能，且绿色环保，可充分降解。
Description
技术领域
本申请涉及降解材料技术领域，更具体地说，它涉及一种降解杯盖及其制备方法。
背景技术
近年来随着人们环保意识的不断提高，人们也愈发重视塑料包装材料应用所带来的环境问题，并通过研发相应的降解材料或减少过度包装以达到改善“白色污染”的目的，从而降低因废弃塑料包装材料难以降解所带来的土壤污染和负荷。
相关技术中的包装材料都多是以聚乳酸为原料母粒，并流延或注塑而成的薄膜结构，其在填埋或丢弃时，聚乳酸降解并使得薄膜表面形成较多孔隙和裂缝，继而进一步裂解为小碎片，在自然环境中易于降解，可应用于绝大多数的使用场景。
但上述包装材料仅能用作常规的包装，无法应用于奶茶杯盖、咖啡杯盖、茶饮杯盖等会接触热源的领域，上述包装材料其在受热后，热封性能会显著降低，产品热封牢度通常≤6N，因而迫切需要研发一种具有优良热封性能还能有效降解的杯盖膜材料。
发明内容
为赋予杯盖膜材料优良热封性的同时，兼具绿色环保的优点，从而减少给土地带来的污染和负荷，本申请提供一种降解杯盖及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种降解杯盖，采用如下的技术方案：
一种降解杯盖，其特征在于，其制备原料由如下百分比的组分组成：
聚丁二酸丁二醇酯30-45％；
聚乳酸40-50％；
淀粉改性树脂7-9％；
余量为滑石粉；
所述淀粉改性树脂的制备步骤如下：
a、先将淀粉与水混合成浆，再加入甲苯，并升温拌和，然后过滤、干燥，得预制淀粉；
b、再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷混合均匀，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经洗涤、烘干后备用；
c、最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉进行拌和，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂混合均匀制得淀粉改性树脂。
通过采用上述技术方案，所制得的淀粉改性树脂，其形成了类CBM树脂的体系，在与聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸进行复配时，可通过彼此的交联穿插，形成互穿网络结构，并在滑石粉的填充作用下，进一步形成致密的复合网状共聚物；
该复合网状共聚物具有较为稳定的空间位阻和力学性能外，还兼具优良耐热性，不易受热形变的同时，膨胀系数较低，继而在受热时，其热封性能也不易受到影响，其热封牢度高达6.60-6.92N。
优选的，所述a的具体步骤如下：先将淀粉与水混合成浆，再于80-120℃以1000-2000r/min拌和10-30min，然后加入甲苯，并于60-80℃以800-1200r/min继续拌和4-8h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉。
优选的，所述a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:(5-8):(0.1-0.2)。
通过采用上述技术方案，经上述工艺处理后的淀粉，其在与双酚A型环氧树脂的改性结合过程中可稳定高效的发生交联，分析其原因可能是由于上述处理过程中淀粉部分发生糊化并形成了环糊精及其类似衍生物，该环糊精及其类似衍生物与双酚A型环氧树脂的相容性显著提升。
优选的，所述b的具体步骤如下：再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以800-1500r/min混合10-30min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、100-120℃烘干后备用。
优选的，所述b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:(0.1-0.2):(0.8-1.2):(0.5-0.8)。
通过采用上述技术方案，经上述工艺处理后的预制淀粉，其在与双酚A型环氧树脂的改性结合过程中可稳定高效的发生交联，分析其原因可能是由于预制淀粉的分散性和结合性能在二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷的协同作用下显著提升，从而促使了交联反应的进行。
优选的，所述c的具体步骤如下：最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉以1000-2000r/min进行拌和10-30min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以500-800r/min混合均匀制得淀粉改性树脂。
优选的，所述c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:(0.3-0.5):(0.1-0.2):(0.2-0.3)。
通过采用上述技术方案，双酚A型环氧树脂与预制淀粉进行交联的过程中，可通过双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的添加，形成结构更为稳定、形状更为致密的复合网状共聚物。
第二方面，本申请提供一种降解杯盖的制备方法，采用如下的技术方案：
一种降解杯盖的制备方法，包括以下步骤：
S1、先将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、滑石粉和淀粉改性树脂按对应重量份数混合，并挤出制粒，得到降解材料母粒；
S2、再对S1中制得的降解材料母粒进行干燥处理，然后注塑成型，经裁切、定型后，即可制得降解杯盖。
通过采用上述技术方案制得的降解杯盖，其性能均一稳定，均具有优良的热封性能，且绿色环保，因而产业化规模化的生产，继而保障了生产的经济效益和环境效益。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过淀粉改性树脂与聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸的复配使用，彼此的交联穿插，形成了互穿网络结构，并在滑石粉的填充作用下，进一步形成致密的复合网状共聚物，该复合网状共聚物具有较为稳定的力学性能和热性能，继而在受热时，其热封性能也不易受到影响；
2、本申请中经a处理后的淀粉，其在与双酚A型环氧树脂的改性结合过程中可稳定高效的发生交联，分析其原因可能是由于上述处理过程中淀粉部分发生糊化并形成了环糊精及其类似衍生物，该环糊精及其类似衍生物与双酚A型环氧树脂的相容性显著提升；
3、本申请中的制备方法简易，各项参数条件易于控制，且原料易于获得污染较小，因此有利于大批量产业化生产，且所制得降解杯盖性能稳定，兼具热性能的同时，均可在填埋过程中快速降解。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售：
聚丁二酸丁二醇酯，CAS 25777-14-4；
聚乳酸，CAS 26100-51-6；
滑石粉，CAS 14807-96-6；
二甲基亚砜，CAS 67-68-5；
聚二甲基硅氧烷，CAS 9006-65-9；
4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，CAS 5124-30-1；
双氰胺固化剂，型号Dyhard100s，购自德国赢创；
脲类衍生物促进剂，型号UR300，购自络合高新材料(上海)有限公司。
制备例
制备例1
一种淀粉改性树脂树脂，其制备步骤如下：
a、先将淀粉与水混合成浆，再于80℃以2000r/min拌和30min，然后加入甲苯，并于60℃以1200r/min继续拌和8h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉；
上述a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:3:0.1。
b、再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以800r/min混合30min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、100℃烘干后备用；
上述b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:0.1:0.5:0.3。
c、最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉以1000r/min进行拌和30min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以800r/min混合均匀制得淀粉改性树脂；
上述c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:0.2:0.1:0.1。
制备例2
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a的具体步骤如下：先将淀粉与水混合成浆，再于100℃以1500r/min拌和20min，然后加入甲苯，并于70℃以1000r/min继续拌和6h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉。
制备例3
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a的具体步骤如下：先将淀粉与水混合成浆，再于120℃以1000r/min拌和10min，然后加入甲苯，并于80℃以800r/min继续拌和4h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉。
制备例4
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a的具体步骤如下：先将淀粉与水混合成浆，再于150℃以800r/min拌和10min，然后加入甲苯，并于100℃以800r/min继续拌和2h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉。
制备例5
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:5:0.1。
制备例6
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:6:0.15。
制备例7
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:8:0.2。
制备例8
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:10:0.3。
制备例9
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b的具体步骤如下：再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以1000r/min混合20min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、100℃烘干后备用。
制备例10
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b的具体步骤如下：再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以1500r/min混合10min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、120℃烘干后备用。
制备例11
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b的具体步骤如下：再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以2000r/min混合10min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、120℃烘干后备用。
制备例12
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:0.1:0.8:0.5。
制备例13
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:0.15:1.0:0.6。
制备例14
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:0.2:1.2:0.8。
制备例15
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:0.3:1.5:1。
制备例16
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c的具体步骤如下：最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉以1500r/min进行拌和20min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以600r/min混合均匀制得淀粉改性树脂。
制备例17
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c的具体步骤如下：最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉以2000r/min进行拌和10min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以800r/min混合均匀制得淀粉改性树脂。
制备例18
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c的具体步骤如下：最后将双酚A型环氧树脂与预制淀粉以3000r/min进行拌和5min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以1000r/min混合均匀制得淀粉改性树脂。
制备例19
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:0.3:0.1:0.2。
制备例20
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:0.4:0.15:0.25。
制备例21
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:0.5:0.2:0.3。
制备例22
一种淀粉改性树脂树脂，与制备例1的区别之处在于，c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:0.6:0.3:0.5。
性能检测试验
选取各实施例和对比例中制得的降解杯盖作为测试对象，然后分别测试其热封性能和降解性能，具体检测步骤和检测标准如下：
1)热封性能：
1.1用裁样器将降解杯盖裁切为宽150mm，展开长度为100mm的试样条10个。
1.2将试样条的两端分别夹在两个夹具上，试样条的长轴方向应与两夹具的中心线重合。
1.3设置试验速度、试样宽度等参数信息。
1.4点击开始试验选项，试验开始，然后仪器自动记录试验过程中的力值，计算试验结果。
最终测试标准和所用条件及设备均参考QB/T 2358《塑料薄膜包装袋热合强度试验方法》。
2)降解性能：将样品填埋到到土壤中进行降解试验，具体检测步骤和检测标准参照GB/T 20197-2006《降解塑料的定义、分类、标识和降解性能要求》的标准进行，固定天数后，记录其残余重量，并计算得到失重率，测试结果取平均值记入。
实施例
实施例1-6
一种降解杯盖，其原材料各组分及其相应的重量如表1所示(按每100kg计)，并通过如下步骤制备获得：
S1、先将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、滑石粉和制备例1中制得的淀粉改性树脂按对应重量份数混合，并挤出制粒，得到降解材料母粒；
S2、再对S1中制得的降解材料母粒进行干燥处理，于80℃干燥4h,然后注塑成型，其中射嘴段温度为190℃、塑化段温度为190℃、输送段温度为180℃、压力为80MPa、速度为75mm/s，然后经裁切、定型后，即可制得降解杯盖。
表1实施例1-6中降解杯盖各组分及其重量(kg)
对比例1
一种降解杯盖，其原材料中不包含淀粉改性树脂。
对比例2
一种降解杯盖，其原材料中淀粉改性树脂未经改性处理，仅为双酚A型环氧树脂。
抽取上述实施例1-6和对比例1-2中制得的降解杯盖，按上述测量步骤和测量标准测试其热封牢度(N)和降解性能(失重率％)，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例1-6、对比例1-2性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1-6中制得降解杯盖其均具有优良的热性能和降解能力，其热封牢度高达6.61-6.92N，相比于对比例1提升了8-13％；且绿色环保，90d填埋后失重率高达82.2-85.3％，相比于对比例1增加了0.2-3.3％；
可见由上述聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、滑石粉和淀粉改性树脂为原料制得的降解杯盖，其性能优异，可应用于奶茶杯盖、咖啡杯盖、茶饮杯盖等需接触热源的领域；
分析其原因可能是由于多组分的复配形成了致密的复合网状共聚物，该复合网状共聚物除具有较为稳定的空间位阻和力学性能外，还兼具优良耐热性，不易受热形变的同时，膨胀系数较低，对比例1-2则无法形成类似结构，因而性能均有不同程度下降。
此外，由实施例1-3和实施例4-6还可知，随着淀粉改性树脂含量的增加虽能增强降解杯盖的热封牢度，但降解率也相应下降，当淀粉改性树脂和滑石粉的含量一定时，聚丁二酸丁二醇酯和聚乳酸比例约趋近于1:1其交联复配效果越优。
实施例7-13
一种降解杯盖，与实施例1的不同之处在于，所用淀粉改性树脂的使用情况不同，具体对应关系下表所示。
表：实施例7-13中淀粉改性树脂使用情况对照表
| 组别 | 淀粉改性树脂 |
| 实施例7 | 由制备例2制得 |
| 实施例8 | 由制备例3制得 |
| 实施例9 | 由制备例4制得 |
| 实施例10 | 由制备例5制得 |
| 实施例11 | 由制备例6制得 |
| 实施例12 | 由制备例7制得 |
| 实施例13 | 由制备例8制得 |
抽取上述实施例7-13中制得的降解杯盖，按上述测量步骤和测量标准测试其热封牢度(N)和降解性能(失重率％)，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例7-13性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、7-13中制得降解杯盖其均具有优良的热性能和降解能力，其热封牢度高达6.61-6.88N；且绿色环保，90d填埋后失重率高达84.0-84.7％；
可见经上述工艺处理后的淀粉，其在与双酚A型环氧树脂的改性结合过程中可稳定高效的发生交联，并形成类CBM树脂的体系，有利于后续与其他原料组分的进一步交联反应；分析其原因可能是由于上述处理过程中淀粉部分发生糊化并形成了环糊精及其类似衍生物，该环糊精及其类似衍生物与双酚A型环氧树脂的相容性显著提升。
此外，由实施例1、7-9可知，经上述工艺条件处理后的淀粉其与双酚A型环氧树脂的改性结合较为稳定，继而在应用于降解树脂原料时不会对其热性能和降解性能产生较大的性能影响。
由实施例1、10-13还可知，实施例10-12为优选例，a中淀粉、水和甲苯的重量比为1:(5-8):(0.1-0.2)时，其对淀粉的改性效果最为显著，继而保障了后续与双酚A型环氧树脂的改性结合以及最终成品的性能。
实施例14-20
一种降解杯盖，与实施例1的不同之处在于，所用淀粉改性树脂的使用情况不同，具体对应关系下表所示。
表：实施例14-20中淀粉改性树脂使用情况对照表
抽取上述实施例14-20中制得的降解杯盖，按上述测量步骤和测量标准测试其热封牢度(N)和降解性能(失重率％)，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例14-20性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、14-20中制得降解杯盖其均具有优良的热性能和降解能力，其热封牢度高达6.60-6.82N；且绿色环保，90d填埋后失重率高达83.9-84.5％；
可见经上述工艺处理后的预制淀粉，其在与双酚A型环氧树脂的改性结合过程中可稳定高效的发生交联，并形成以类CBM树脂、聚乳酸和聚丁二酸丁二醇酯为主的交联复配网络体系；
分析其原因可能是由于预制淀粉的分散性和结合性能在二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷的协同作用下显著提升，从而促使了交联反应的进行。
此外，由实施例1、14-16可知，经上述工艺条件处理后的预制淀粉其与双酚A型环氧树脂的改性结合较为稳定，对最终性能的影响可以忽略不计，有利于最终产品的性能的控制。
由实施例1、17-20还可知，实施例17-19为优选例，b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为1:(0.1-0.2):(0.8-1.2):(0.5-0.8)时，其对预制淀粉的改性效果最为显著，且各组分协同效果明显。
实施例21-27
一种降解杯盖，与实施例1的不同之处在于，所用淀粉改性树脂的使用情况不同，具体对应关系下表所示。
表：实施例21-27中淀粉改性树脂使用情况对照表
| 组别 | 淀粉改性树脂 |
| 实施例21 | 由制备例16制得 |
| 实施例22 | 由制备例17制得 |
| 实施例23 | 由制备例18制得 |
| 实施例24 | 由制备例19制得 |
| 实施例25 | 由制备例20制得 |
| 实施例26 | 由制备例21制得 |
| 实施例27 | 由制备例22制得 |
抽取上述实施例21-27中制得的降解杯盖，按上述测量步骤和测量标准测试其热封牢度(N)和降解性能(失重率％)，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例21-27性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、21-27中制得降解杯盖其均具有优良的热性能和降解能力，其热封牢度高达6.61-6.85N；且绿色环保，90d填埋后失重率高达84.0-84.8％；
可见双酚A型环氧树脂与预制淀粉进行交联的过程中，可通过双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的添加，形成结构更为稳定、形状更为致密的复合网状共聚物。
此外，由实施例1、21-23可知，经上述工艺条件改性结合的双酚A型环氧树脂与预制淀粉，其性能稳定均一，且对最终性能的影响可以忽略不计，有利于最终产品的性能的控制，各项条件为综合生产成本所得。
由实施例1、24-27还可知，实施例24-26为优选例，c中双酚A型环氧树脂、预制淀粉、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:(0.3-0.5):(0.1-0.2):(0.2-0.3)时，其交联改性效果最为显著。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (2)
1.一种降解杯盖，其特征在于，其制备原料由如下百分比的组分组成：
聚丁二酸丁二醇酯 30-45%；
聚乳酸40-50%；
淀粉改性树脂7-9%；
余量为滑石粉；
所述淀粉改性树脂的制备步骤如下：
a、先将淀粉与水混合成浆，再于80-120℃以1000-2000r/min拌和10-30min，然后加入甲苯，并于60-80℃以800-1200r/min继续拌和4-8h，最后过滤、干燥，即得预制淀粉；
所述a中淀粉、水和甲苯的重量比为 1:(5-8):(0.1-0.2)；
b、再将预制淀粉与二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷以800-1500r/min混合10-30min至均匀状，然后滴加4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯，经无水乙醇洗涤、100-120℃烘干后得混合料备用；
所述b中预制淀粉、二甲基亚砜、聚二甲基硅氧烷和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷酯的重量比为 1:(0.1-0.2):(0.8-1.2):(0.5-0.8)；
c、最后将双酚 A 型环氧树脂与b中所得混合料以1000-2000r/min进行拌和10-30min，并加入双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂以500-800r/min混合均匀制得淀粉改性树脂；
所述c中双酚 A 型环氧树脂、b中所得混合料、双氰胺固化剂、脲类衍生物促进剂的重量比为1:(0.3-0.5):(0.1-0.2):(0.2-0.3)。
2.权利要求1所述的降解杯盖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、先将聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、滑石粉和淀粉改性树脂按对应重量份数混合，并挤出制粒，得到降解材料母粒；
S2、再对S1中制得的降解材料母粒进行干燥处理，然后注塑成型，经裁切、定型后，即可制得降解杯盖。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004315659A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Unitika Ltd | 生分解性ポリエステル系フィルムおよびその製造方法 |
| JP2009091408A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 |
| CN102864631A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 昆山市奋发绝缘材料有限公司 | 一种淀粉改性树脂型阻水纱的制备方法 |
| CN109988400A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-09 | 谷水英 | 一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法 |
| FR3094918A1 (fr) * | 2019-04-15 | 2020-10-16 | Qingdao Zhoushi Plastic Packaging Co., Ltd | Un film composite biodégradable entièrement à 100%, sa technologie de traitement et son application |
| FR3098443A1 (fr) * | 2019-07-12 | 2021-01-15 | Qingdao Zhoushi Plastic Packaging Co., Ltd | Un film composite biodégradable entièrement à haute résistance mécanique, sa technologie de traitement et son application |
| CN112677598A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-20 | 佛山(华南)新材料研究院 | 复合薄膜及其制备方法和塑料薄膜制品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2955329B1 (fr) * | 2010-01-15 | 2013-02-01 | Roquette Freres | Procede de preparation de compositions thermoplastiques a base d'amidon plastifie et compositions |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004315659A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Unitika Ltd | 生分解性ポリエステル系フィルムおよびその製造方法 |
| JP2009091408A (ja) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 |
| CN102864631A (zh) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 昆山市奋发绝缘材料有限公司 | 一种淀粉改性树脂型阻水纱的制备方法 |
| FR3094918A1 (fr) * | 2019-04-15 | 2020-10-16 | Qingdao Zhoushi Plastic Packaging Co., Ltd | Un film composite biodégradable entièrement à 100%, sa technologie de traitement et son application |
| CN109988400A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-09 | 谷水英 | 一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法 |
| FR3098443A1 (fr) * | 2019-07-12 | 2021-01-15 | Qingdao Zhoushi Plastic Packaging Co., Ltd | Un film composite biodégradable entièrement à haute résistance mécanique, sa technologie de traitement et son application |
| CN112677598A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-20 | 佛山(华南)新材料研究院 | 复合薄膜及其制备方法和塑料薄膜制品 |
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