RU2635619C2 - Biodegradable highly-filled thermoplastic composition - Google Patents
Biodegradable highly-filled thermoplastic composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635619C2 RU2635619C2 RU2015140633A RU2015140633A RU2635619C2 RU 2635619 C2 RU2635619 C2 RU 2635619C2 RU 2015140633 A RU2015140633 A RU 2015140633A RU 2015140633 A RU2015140633 A RU 2015140633A RU 2635619 C2 RU2635619 C2 RU 2635619C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biodegradable
- polyethylene
- magnesium oxide
- filler
- thermoplastic composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
Abstract
Description
Изобретение относится к получению пластмасс на основе полиэтилена, применяемых в производстве пленок, потребительской тары, посуды, изделий хозяйственного назначения, эксплуатируемых как в контакте с продуктами питания, так и в технических целях. В тяжелой экологической ситуации использование биологически разрушаемых полимерных материалов для получения изделий массового потребления является основным направлением сокращения количества твердого мусора, так как будет обеспечивать их быстрое разложение под действием климатических факторов и микроорганизмов.The invention relates to the production of plastics based on polyethylene used in the manufacture of films, consumer packaging, utensils, household products, operated both in contact with food and for technical purposes. In a difficult environmental situation, the use of biodegradable polymeric materials to obtain consumer goods is the main direction of reducing the amount of solid waste, as it will ensure their rapid decomposition under the influence of climatic factors and microorganisms.
Одним из возможных направлений получения биологически разрушаемых материалов является модификация традиционных полимеров. Сочетание синтетического полимера с природным активным наполнителем может придавать материалу новый набор свойств. Такие материалы представляют собой наполненные системы, где в качестве активного наполнителя используется крахмал. Наиболее важным качеством этих композиций является их способность к деструкции под действием природных факторов окружающей среды: света, тепла, микроорганизмов.One of the possible directions for the production of biodegradable materials is the modification of traditional polymers. The combination of a synthetic polymer with a natural active filler can give the material a new set of properties. Such materials are filled systems where starch is used as an active filler. The most important quality of these compositions is their ability to decompose under the influence of natural environmental factors: light, heat, microorganisms.
Известен биологически разрушаемый упаковочный материал на основе крахмала (Франция, 2691467, Кл. 5 C08J 5/18, B65D 1/10, 65/46, C08L 3/20). В последнее время появилось значительное количество патентов и научных публикаций, содержащих информацию об использовании крахмалов в качестве наполнителей для придания полимерным композициям биологической разрушаемости (патент США 5248702, C08J 9/12, опубл. т. 1154, №4; патент США 5298267, C08J 9/02, 9/12, опубл. 03.05.2004, т. 1150, №1; патент RU 2095379, опубл. 30.06.98; патент RU 2180670, опубл. 06.01.2000; патент RU 2174132, опубл. 23.06.2000; патент 1338405 ЕПВ, МЛК В29С 67/24, C08J 5/06, опубл. 27.08.2003; патент США 6054510, МПК7 C08L 63/00, опубл. 25.04.2000, патент RU 2363711 C08L 23/06, 97/02, 3/00, C08J 1 1/04). Фирмой Archer Daniels Midland, США, разработан концентрат марки Poly Clean на основе полиэтилена для получения биоразлагаемых пленок. Концентрат содержит 40% крахмала и окисляемую добавку, количество крахмала в конечном продукте равно 5-6%.Known biodegradable packaging material based on starch (France, 2691467, Cl. 5 C08J 5/18, B65D 1/10, 65/46, C08L 3/20). Recently, a significant number of patents and scientific publications have appeared containing information on the use of starches as fillers for imparting biodegradability to polymer compositions (US patent 5248702, C08J 9/12, publ. T. 1154, No. 4; US patent 5298267, C08J 9 / 02, 9/12, publ. 03.05.2004, vol. 1150, No. 1; patent RU 2095379, publ. 06/30/98; patent RU 2180670, publ. 06.01.2000; patent RU 2174132, publ. 23.06.2000; EP patent 1338405, MLK ВСС 67/24, C08J 5/06, publ. 08/27/2003; US patent 6054510, IPC 7 C08L 63/00, publ. 25.04.2000, patent RU 2363711 C08L 23/06, 97/02, 3 / 00, C08J 1 1/04). Archer Daniels Midland, USA, developed a Poly Clean brand concentrate based on polyethylene to produce biodegradable films. The concentrate contains 40% starch and an oxidizable additive, the amount of starch in the final product is 5-6%.
Недостатком такой композиции является то, что биологическому разрушению в ней подвергается только крахмальная составляющая.The disadvantage of this composition is that only the starch component undergoes biological destruction in it.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является композиция по патенту РФ №2418014: Полиэтилен 63,5-86,4 масс. % Сополимер этилена и винилацетата 3,0-5,0 масс. % Поверхностно-активное вещество 0,1-0,5 масс. %, крахмал 10,0-30,0 масс. % и шунгит 0,5-1,0 масс. %.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a composition according to the patent of the Russian Federation No. 2418014: Polyethylene 63.5-86.4 mass. % Copolymer of ethylene and vinyl acetate 3.0-5.0 wt. % Surfactant 0.1-0.5 mass. %, starch 10.0-30.0 wt. % and shungite 0.5-1.0 mass. %
Недостатком такой композиции является то, что биологическому разрушению в ней подвергается только крахмальная составляющая и длительный период биологического разрушения, а именно не менее 2-х лет.The disadvantage of this composition is that only the starch component and a long period of biological destruction, namely at least 2 years, are subjected to biological destruction in it.
Задача изобретения - создание высоконаполненной термопластичной композиции с использованием биоразлагающего наполнителя d2w и ускоряющего биоразложение с 2-х лет до одного года оксида магния в наноформе, изделия из которой разрушаются под действием света, влаги и микрофлоры почвы.The objective of the invention is the creation of a highly filled thermoplastic composition using a biodegradable filler d2w and accelerating biodegradation from 2 years to one year of magnesium oxide in nanoform, the products of which are destroyed by light, moisture and soil microflora.
Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение срока биоразложения с 2-х лет до одного года.The technical result of the claimed invention is to reduce the period of biodegradation from 2 years to one year.
Это достигается тем, что биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция, согласно изобретению, содержит: полиэтилен, биоразлагающий наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве технологических добавок дополнительно используют добавку биоразлагающего наполнителя d2w и оксид магния в наноформе при следующем соотношении компонентов, масс. %:This is achieved in that the biodegradable highly filled thermoplastic composition according to the invention contains: polyethylene, a biodegradable filler, characterized in that as a technological additive, an additive biodegradable filler d2w and magnesium oxide in nanoform are additionally used in the following ratio of components, masses. %:
Изделия, полученные из этой композиции, биологически разлагаются в течение не более 1 года.Products obtained from this composition, biodegradable within no more than 1 year.
Механизм разложения с помощью добавки d2w следующий: сначала происходит процесс окисления, вызванный воздействием света, тепла и механических нагрузок; затем - процесс биоразложения полимера микроорганизмами. Рассмотрим механизм действия добавки d2w более подробно. Полиолефины, которые подверглись окислительной деструкции, представляют собой молекулы с уменьшенной молекулярной массой и гидрофильными поверхностями. Уменьшение молекулярной массы полиолефина от 300000 до 40000 вместе с проникновением кислорода, который содержит функциональные группы (радикалы), ведет к биоразложению. Присутствующие в добавке соли переходных металлов (кобальта, железа, марганца, меди, цинка, церия, никеля) создают свободные радикалы, которые, в свою очередь, ведут к появлению гидро- и пероксидов в форме альдегидов, кетонов, эфиров, спиртов и карбоновых кислот. Именно эти продукты затем и подвергаются биоразложению. Многочисленные бактериальные клетки и грибковые споры колонизируются на участках разлома и по всей толщине пленки.The decomposition mechanism using d2w is as follows: first, the oxidation process occurs, caused by exposure to light, heat and mechanical stress; then the process of biodegradation of the polymer by microorganisms. Consider the mechanism of action of d2w in more detail. Polyolefins that undergo oxidative degradation are molecules with reduced molecular weight and hydrophilic surfaces. A decrease in the molecular weight of the polyolefin from 300,000 to 40,000, together with the penetration of oxygen, which contains functional groups (radicals), leads to biodegradation. The salts of transition metals present in the additive (cobalt, iron, manganese, copper, zinc, cerium, nickel) create free radicals, which, in turn, lead to the appearance of hydro- and peroxides in the form of aldehydes, ketones, esters, alcohols and carboxylic acids . It is these products that are then biodegradable. Numerous bacterial cells and fungal spores are colonized at the fault sites and over the entire thickness of the film.
Как оказалось, присутствие 0,01-0,1 масс. % оксида магния в наноформе за счет увеличения количества переходного металла в такой форме способствует уменьшению срока биоразложения с 2 лет до одного года.As it turned out, the presence of 0.01-0.1 mass. % of magnesium oxide in nanoform by increasing the amount of transition metal in this form helps to reduce the biodegradation time from 2 years to one year.
Во избежание увеличения срока биоразложения изделий из заявляемой композиции не рекомендуется их брать больше или меньше пределов, указанных в формуле и примерах.In order to avoid increasing the biodegradation period of products from the claimed composition, it is not recommended to take them more or less than the limits indicated in the formula and examples.
Пример 1. Биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция для изделий, содержащая полиэтилен, биоразлагающий наполнитель в качестве технологических добавок дополнительно используют добавку в качестве биоразлагающего наполнителя d2w и оксид магния в наноформе при следующем соотношении компонентов, масс. %:Example 1. Biodegradable highly filled thermoplastic composition for articles containing polyethylene, biodegradable filler as technological additives, additionally use the additive as biodegradable filler d2w and magnesium oxide in nanoform in the following ratio of components, mass. %:
Изделия, полученные из этой композиции, биологически разлагаются в течение не более 1 года.Products obtained from this composition, biodegradable within no more than 1 year.
Пример 2. Биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция для изделий, содержащая полиэтилен, биоразлагающий наполнитель в качестве технологических добавок, дополнительно используют добавку в качестве биоразлагающего наполнителя d2w и оксид магния в наноформе при следующем соотношении компонентов, масс. %:Example 2. Biodegradable highly filled thermoplastic composition for articles containing polyethylene, biodegradable filler as processing aids, additionally using the additive as biodegradable filler d2w and magnesium oxide in nanoform in the following ratio of components, mass. %:
Изделия, полученные из этой композиции, биологически разлагаются в течение не более 1 года.Products obtained from this composition, biodegradable within no more than 1 year.
Пример 3. Биологически разрушаемая высоконаполненная термопластичная композиция для изделий, содержащая полиэтилен, биоразлагающий наполнитель в качестве технологических добавок дополнительно используют добавку в качестве биоразлагающего наполнителя d2w и оксид магния в наноформе при следующем соотношении компонентов, масс. %:Example 3. Biodegradable highly filled thermoplastic composition for articles containing polyethylene, biodegradable filler as technological additives, additionally use the additive as biodegradable filler d2w and magnesium oxide in nanoform in the following ratio of components, mass. %:
Изделия, полученные из этой композиции, биологически разлагаются в течение не более 1 года.Products obtained from this composition, biodegradable within no more than 1 year.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140633A RU2635619C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Biodegradable highly-filled thermoplastic composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140633A RU2635619C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Biodegradable highly-filled thermoplastic composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015140633A RU2015140633A (en) | 2017-03-29 |
RU2635619C2 true RU2635619C2 (en) | 2017-11-14 |
Family
ID=58505761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140633A RU2635619C2 (en) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | Biodegradable highly-filled thermoplastic composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635619C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710834C1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-01-14 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Biologically degradable thermoplastic composition |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090031862A (en) * | 2006-05-01 | 2009-03-30 | 비엔티 포스 바이오디그레더블 폴리머스 피브이티 리미티드 | Novel biodegradable polymer composition useful for the preparation of biodegradable plastic and a process for the preparation of said composition |
RU2352597C1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-04-20 | Александр Николаевич Пономарев | Biodegradable granular polyolefin blend and method of production |
RU2418014C1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" | Biodegradable thermoplastic composition using natural filler |
US20130109781A1 (en) * | 2006-10-31 | 2013-05-02 | Bio-Tec Environmental, Llc | Chemical additives to make polymeric materials biodegradable |
RU2490289C1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации | Biodegradable highly filled thermoplastic composition using starch and nanomodifier |
-
2015
- 2015-09-23 RU RU2015140633A patent/RU2635619C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090031862A (en) * | 2006-05-01 | 2009-03-30 | 비엔티 포스 바이오디그레더블 폴리머스 피브이티 리미티드 | Novel biodegradable polymer composition useful for the preparation of biodegradable plastic and a process for the preparation of said composition |
US20130109781A1 (en) * | 2006-10-31 | 2013-05-02 | Bio-Tec Environmental, Llc | Chemical additives to make polymeric materials biodegradable |
RU2352597C1 (en) * | 2008-06-25 | 2009-04-20 | Александр Николаевич Пономарев | Biodegradable granular polyolefin blend and method of production |
RU2418014C1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" | Biodegradable thermoplastic composition using natural filler |
RU2490289C1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования и науки Российской Федерации | Biodegradable highly filled thermoplastic composition using starch and nanomodifier |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710834C1 (en) * | 2019-08-20 | 2020-01-14 | Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" | Biologically degradable thermoplastic composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015140633A (en) | 2017-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2185645B1 (en) | Polyethylene and poly(hydroxy carboxylic acid) blends | |
JP6636957B2 (en) | Polymer blends and articles made therefrom | |
JP2008081585A (en) | Polylactic acid-based resin molded product | |
JP6262350B2 (en) | Polypropylene resin composition excellent in whitening resistance and impact resistance | |
US8324320B2 (en) | Blends of polar low density ethylene copolymers and poly(hydroxy carboxylic acid)s | |
RU2635619C2 (en) | Biodegradable highly-filled thermoplastic composition | |
JP6984497B2 (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin composition and melt molding material and multilayer structure | |
UA120906C2 (en) | Degradable polymer and method of production | |
KR20160147394A (en) | Pellet available to complex degrade and rapidly become low-molecular substance for containing double bond and its preparing method | |
WO2016090805A1 (en) | Degradable evoh high-barrier composite film | |
US7439290B2 (en) | Linear low density polyethylene compositions and films | |
US20050203208A1 (en) | Biologically and photochemically degradable polymeric compositions and film | |
JP6973084B2 (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer pellets, resin compositions and multilayer structures | |
JP6102201B2 (en) | Modified aliphatic polyester copolymer and process for producing the same | |
JP2009221336A (en) | Resin composition, and molded article and film comprising the resin composition | |
JPWO2019103069A1 (en) | Resin composition, dispersion medium, method for producing resin composition, laminate and packaging | |
KR102133297B1 (en) | Biodegradable film composite | |
EP2110406A1 (en) | Polyethylene and poly(hydroxy carboxylic acid) blends | |
KR101797944B1 (en) | Biodegradable Polymer Composition and Eco-friendly Article Made of the Same | |
JP2018027991A (en) | Polylactic acid resin composition | |
WO2019004261A1 (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer composition, pellet, and multilayer structure | |
JP4955469B2 (en) | Laminated resin film and method for producing the same | |
KR102304066B1 (en) | Bioplastic composition having a freshness sustenance function and bioplastic pellet using therefrom | |
KR102152355B1 (en) | Complex decomposition additive material having room temperature decomposition properties and pellet for injection molding produced therefrom | |
KR102261508B1 (en) | Room temperature complex decomposition additive having lactate-based compound and pellet for injection molding produced therefrom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171216 |