專利名稱：一種可完全降解塑料膜及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于塑料膜生產技術領域，特別是一種可完全降解塑料膜及其生產工藝。
背景技術：
進入21世紀，社會的可持續(xù)發(fā)展及涉及環(huán)境、能源和經濟問題越來越受到人們的 關注。廢棄塑料帶來的環(huán)境污染問題日趨嚴重，可降解塑料引起了人們越來越多的重視。 目前的可降解塑料主要是生物降解，即在塑料中加入淀粉，利用微生物對淀粉顆粒的侵襲， 使之從塑料共混物中除去，余下的塑料部分成為多微孔的易碎物質，降低了機械強度，直至 成為粉狀顆粒，以消除廢塑料對土壤中空氣運動的阻礙。這種可降解塑料的主要缺陷一是 淀粉的含量決定塑料降解的速度，含量高降解快，含量低降解慢。用這類塑料制造不同用 途的產品，則需要采用不同的淀粉含量，因而導致降解的速度也就不同。目前，在薄膜用料 中，一般淀粉的含量為20 40%，即出現(xiàn)了材料的韌性降低，不利于吹膜加工等問題，如果 淀粉含量再進一步降低，則降解速度過于緩慢，失去了添加淀粉的意義；二是消耗糧食資源 多；三是工藝技術較為復雜，生產成本高，制品價格昂貴；四是淀粉基聚合物及其制品在掩 埋后僅分解成肉眼看不見的微小顆粒，容易產生具有毒性的生物質；五是制品不耐用且易 碎，必須通過特殊加工才能獲得原料塑料的特性；六是在一般的儲存條件下通過吸潮會喪 失強度，使塑料不耐用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種機械性能好、能消除塑料制品造成環(huán)境污染的可完全降 解塑料膜及其生產工藝。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術方案是該塑料膜由下列質量份數(shù)的原料制備 而成聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯45 95份、聚甲基乙撐碳酸酯5 50份、增容 劑0.2 5份。所述增容劑采用二異氰酸酯、二酰氯或硅烷偶聯(lián)劑。所述聚甲基乙撐碳酸酯的分子量范圍為50000 300000。本發(fā)明可完全降解塑料膜的生產工藝是按以下步驟進行1)制備混合原料按所述配比分別稱取聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯、聚 甲基乙撐碳酸酯和增容劑，并置入混料機中，混合均勻制成混合原料備用；2)造粒將制備的混合原料送入雙螺桿擠出機中制成顆粒備用，擠出過程中從進 料口到口模均布各點加熱控制溫度依次為:30°C, 50°C，IOO0C，1200C，140°C，150°C，160°C， 165°C, 170°C, 165°C ；3)成型將制備的顆粒倒入吹膜機中進行吹膜即可，其中吹膜溫度為140 180 "C。本發(fā)明采用的聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯是對苯二甲酸、己二酸和1， 4-丁二醇的三元共聚酯，為近年來國內外研究較多的一種可完全生物降解的熱塑性共聚酯，具有耐水性優(yōu)良、柔韌性好和易成型加工等優(yōu)點。但由于熔體強度不高、加工工藝復雜、 價格昂貴等因素，使得其應用受到很大限制。聚甲基乙撐碳酸酯是由環(huán)氧丙烷與二氧化碳 交替共聚的產物，是一種全降解的高分子材料，成本低，應用前景廣闊，目前作為阻隔材料、 發(fā)泡劑、黏合劑、壓敏膠，以及與天然纖維或無機填料等共混材料得到應用。但是，二元聚合 物聚甲基乙撐碳酸酯的熱性能和機械性能相對較差，使得其在塑料制品中的應用也受到限 制。本發(fā)明中聚甲基乙撐碳酸酯中加入聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯后，聚己二酸 丁二酯-對苯二甲酸丁二酯與聚甲基乙撐碳酸酯中的副產物碳酸丙烯脂反應形成部分交 聯(lián)，可明顯改善熱穩(wěn)定性和機械性能，各項性能均得到提高。因此，本發(fā)明以可完全生物降 解的聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯為基體，與聚甲基乙撐碳酸酯在增容劑的作用下 進行熔融共混，制備出相容性好、結構均一的共混材料，使用該共混材料進行吹膜或擠出流 延，制成的共混材料薄膜不僅能夠完全生物降解，而且其機械性能和加工的工藝性能均大 大提高，生產成本大幅度降低。 按照上述方案制成的可降解塑料膜有如下有益效果(1)采用聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯為基體，通過聚甲基乙撐碳酸酯在 特定增容劑作用下進行熔融共混，制備可完全生物降解的共混材料，提高了共混材料的相 容性，拓寬了其使用領域；(2)本發(fā)明采用價格較低的聚甲基乙撐碳酸酯作為原料的一部分，解決了聚己二 酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯價格昂貴，不利于推廣的問題；(3)本發(fā)明采用具有優(yōu)良氣體阻隔性的聚甲基乙撐碳酸酯作為原料，所得的可完 全生物降解的共混材料具有優(yōu)良的氣體阻隔性，解決了聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二 酯阻隔性差的問題；(4)本發(fā)明采用聚甲基乙撐碳酸酯作為原料的一部分，解決了單獨使用聚己二酸 丁二酯_對苯二甲酸丁二酯制備薄膜的粘連問題；(5)本發(fā)明采用增容劑來進行反應擠出，使共混材料的熱性能得到很大提高；(6)本發(fā)明采用吹膜的方法制備薄膜材料，工藝簡單，性能優(yōu)良，最優(yōu)性能可達到 拉伸強度23. 31MPa，斷裂伸長率1132%，比現(xiàn)有的薄膜材料提高1倍以上；(7)本發(fā)明生產工藝簡單，原料均可在市場上直接購買，生產成本低。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份配比為聚己二酸丁二 酯-對苯二甲酸丁二酯95份、聚甲基乙撐碳酸酯5份、增容劑二酰氯0. 2份。該塑料膜的生產工藝按以下方法進行按所述配比量分別稱取聚己二酸丁二 酯-對苯二甲酸丁二酯、聚甲基乙撐碳酸酯和增容劑二苯基甲烷二異氰酸酯，放入混料機 中混合均勻制得共混料。再把混合好的共混料倒入雙螺桿擠出機中擠成共混料顆粒，擠 出過程中從進料口到擠出部位的口模均布各點加熱控制溫度依次為30°C，5(TC，10(rC， 120°C，140°C，150°C，160°C，165°C，170°C，165°C。最后將制得的共混料顆粒倒入吹膜機中 進行吹膜，吹膜溫度為140°C。將所得薄膜裁成50mmX 15mm的標準樣條進行力學性能測試。 根據(jù)上述制備方法，試驗結果表明聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯(PBAT)與聚甲基乙撐碳酸酯(PPC)共混材料薄膜充分克服了兩者的缺點，所得制品的機械性能優(yōu)良縱向拉 伸強度為11.27Mpa、縱向斷裂伸長率為1132%、橫向拉伸強度為10. 76Mpa、橫向斷裂伸長 率為1207%。實施例2本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份數(shù)為聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯90份、聚甲基乙撐碳酸酯10份、增容劑二酰 氯1份，其生產工藝與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于吹膜溫度為145°c。所得制品的機械 性能縱向拉伸強度為12. 56Mpa、縱向斷裂伸長率為1050%、橫向拉伸強度為12. 13Mpa、橫 向斷裂伸長率為989. 0%。實施例3
本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份數(shù)為聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯80份、聚甲基乙撐碳酸酯20份、增容劑硅 烷偶聯(lián)劑2份，其生產工藝與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于吹膜溫度為150°C。所得制 品的機械性能縱向拉伸強度為14. 21Mpa、縱向斷裂伸長率為908. 1 %、橫向拉伸強度為
14.OlMpa、橫向斷裂伸長率為812. 7%。實施例4本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份配比可以是聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯70份、聚甲基乙撐碳酸酯30份、增容劑二 異氰酸酯3份，其生產工藝與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于吹膜溫度為160°C。所得制 品的機械性能縱向拉伸強度為17. 18Mpa、縱向斷裂伸長率為723. O%、橫向拉伸強度為
15.66Mpa、橫向斷裂伸長率為615. 3%。實施例5本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份配比可以是聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯60份、聚甲基乙撐碳酸酯40份、增容劑二 異氰酸酯4份，其生產工藝與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于吹膜溫度為170°C。所得制 品的機械性能縱向拉伸強度為19. OlMpa、縱向斷裂伸長率為625. 3%、橫向拉伸強度為 17. 89Mpa、橫向斷裂伸長率為551.6%。實施例6本發(fā)明的可完全降解塑料膜，其各組分原料的質量份配比可以是聚己二酸丁二酯_對苯二甲酸丁二酯50份、聚甲基乙撐碳酸酯50份、增容劑二 異氰酸酯5份，其生產工藝與實施例1基本相同，區(qū)別僅在于吹膜溫度為1 80°C。所得制 品的機械性能縱向拉伸強度為23. 3 IMpa、縱向斷裂伸長率為426. 2%、橫向拉伸強度為 22. OlMpa、橫向斷裂伸長率為378.9%。
權利要求
一種可完全降解塑料膜，其特征在于該塑料膜是由下列質量份數(shù)的原料制備而成聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯45％～95份、聚甲基乙撐碳酸酯5～50份、增容劑0.2～5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的可完全降解塑料膜，其特征在于所述增容劑采用二異氰酸 酯、二酰氯或硅烷偶聯(lián)劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的可完全降解塑料膜，其特征在于所述聚甲基乙撐碳酸酯的 分子量范圍為50000 300000。
4.權利要求1所述可完全降解塑料膜的生產工藝，其特征在于它是按以下步驟進行1)制備混合原料按所述配比分別稱取聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯、聚甲基 乙撐碳酸酯和增容劑，置入混料機中，混合均勻制成混合原料備用；2)造粒將制備的混合原料送入雙螺桿擠出機中制成顆粒備用，擠出過程中從進料 口到口模均布各點加熱控制溫度依次為:30°C, 50 V，100 °C, 120 °C, 140 °C，150°C，160 V， 165°C, 170°C, 165°C ；3)成型將制備的顆粒倒入吹膜機中進行吹膜即可，其中吹膜溫度為140 180°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可完全降解塑料膜，該塑料膜是由聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯4、聚甲基乙撐碳酸酯和增容劑配制而成，并擠壓進行熔融共混，提高了共混材料的相容性，使共混材料具有優(yōu)良的氣體阻隔性，拓寬了其使用領域，解決了聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯價格昂貴，不利于推廣和聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯阻隔性差等問題，同時也解決了單獨使用聚己二酸丁二酯-對苯二甲酸丁二酯制備薄膜的粘連問題。具有工藝方法簡單，操作簡便，成本低廉，產品機械性能優(yōu)良等特點。
文檔編號C08L67/02GK101851406SQ20101018728
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者孟躍中, 杜風光, 武建峰, 王拴緊, 甘力強, 肖敏, 陳希 申請人:河南天冠企業(yè)集團有限公司