一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法
【專利摘要】一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，包括以下步驟：1）將碳酸鈣干燥；2）將干燥后的碳酸鈣與偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100：0.5～3進(jìn)行充分混合；3）將高密度聚乙烯、EVA、上步處理后的碳酸鈣進(jìn)行充分混合；4）向上步的混合物中加入光降解劑并混合均勻；5）將上步所得的混合物加入擠出機(jī)中熔融擠出、造粒；6）將上步所得粒料加入到吹膜機(jī)中吹塑成膜。本發(fā)明制備的聚乙烯膜成本低廉，而且力學(xué)性能較好，具有較高的拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率，另外，本發(fā)明的聚乙烯膜可降解，對(duì)環(huán)境友好。
【專利說(shuō)明】一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯薄膜應(yīng)用廣泛，在購(gòu)物袋、垃圾袋、包裝以及農(nóng)用地膜等方面都有應(yīng)用，并且隨著社會(huì)發(fā)展聚乙烯薄膜的應(yīng)用量還將持續(xù)快速增長(zhǎng)。聚乙烯是以石油為原料制成的樹(shù)月旨，而石油是不可再生資源，國(guó)際石油價(jià)格居高不下，因此在聚乙烯薄膜中添加碳酸鈣不僅能降低生產(chǎn)成本，更能節(jié)約寶貴的石油資源。
[0003]由于聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性好，難自然降解，大量聚乙烯薄膜僅僅使用一次后便丟棄，廢舊塑料制品所造成的“白色污染”日趨嚴(yán)重。
[0004]當(dāng)前的無(wú)機(jī)粉體填充聚乙烯薄膜材料中的無(wú)機(jī)物填充量一般較低，一般不超過(guò)30%，高填充無(wú)機(jī)物后薄膜的力學(xué)性能急劇下降。
[0005]因此在滿足使用性能的前提下，盡可能的提高碳酸鈣的填充量，對(duì)于降低生產(chǎn)成本，以及降低環(huán)境污染，提高聚乙烯薄膜的降解性能等方面具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法。
[0007]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:包括以下步
驟:
1)將碳酸鈣干燥；
2)將干燥后的碳酸鈣與偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:0.5-3進(jìn)行充分混合；
3)將高密度聚乙烯、EVA、上步處理后的碳酸鈣進(jìn)行充分混合；
4)向上步的混合物中加入光降解劑并混合均勻；
5)將上步所得的混合物加入擠出機(jī)中熔融擠出、造粒；
6)將上步所得粒料加入到吹膜機(jī)中吹塑成膜。
[0008]步驟I)中，所述的碳酸鈣的目數(shù)≤800目，將碳酸鈣干燥至水分含量< 0.1%。
[0009]所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣中的至少一種。
[0010]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0011]所述的光降解劑為硬脂酸鐵、硬脂酸鈰、硬脂酸鈣中的至少一種。
[0012]所述的光降解劑的質(zhì)量為高密度聚乙烯的0.1%_1%。
[0013]所述的高密度聚乙烯與EVA的質(zhì)量比為(1-1.5):1。
[0014]熔融擠出的溫度為170_230°C。
[0015]吹塑成膜的溫度為160`_200°C。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的聚乙烯膜成本低廉，而且力學(xué)性能較好，具有較高的拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率，另外，本發(fā)明的聚乙烯膜可降解，對(duì)環(huán)境友好?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:
1)將碳酸鈣干燥；
2)將干燥后的碳酸鈣與偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:0.5-3進(jìn)行充分混合；
3)將高密度聚乙烯、EVA、上步處理后的碳酸鈣進(jìn)行充分混合；
4)向上步的混合物中加入光降解劑并混合均勻；
5)將上步所得的混合物加入擠出機(jī)中熔融擠出、造粒；
6)將上步所得粒料加入到吹膜機(jī)中吹塑成膜。
[0018]步驟I)中，所述的碳酸鈣的目數(shù)≥800目，將碳酸鈣干燥至水分含量≤ 0.1%。
[0019]所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣中的至少一種。
[0020]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。
[0021]所述的光降解劑為硬脂酸鐵、硬脂酸鈰、硬脂酸鈣中的至少一種。
[0022]所述的光降解劑的質(zhì)量為高密度聚乙烯的0.1%_1%。
[0023]所述的高密度聚乙烯與EVA的質(zhì)量比為(1-1.5):1。
[0024]熔融擠出的溫度為170_230°C。
[0025]吹塑成膜的溫度為160_200°C，吹脹比為2-4。
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1:
首先，選取800目細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣I千克，在150°C下干燥3小時(shí)，再將干燥好的碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中，并將5克鈦酸酯偶聯(lián)劑AT2-TMC-311W也加入到高速混合機(jī)，混合5分鐘，再加入高密度聚乙烯和EVA共I千克(其中，高密度聚乙烯為0.5Kg)，混合10分鐘后，加入光降解劑硬脂酸鈰5克，繼續(xù)混合5分鐘，然后取出混合物，加入到螺桿擠出機(jī)中，在170-230°C溫度范圍內(nèi)熔融擠出，造粒，直接將所制備的粒料加入到吹膜機(jī)中，在160-200°C范圍內(nèi)吹塑，吹脹比為4，即可得到目標(biāo)聚乙烯薄膜材料。
[0027]實(shí)施例2:
首先，選取2000目細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣2千克，在150°C下干燥3小時(shí)，再將干燥好的碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中，并將40克硅烷偶聯(lián)劑KH550也加入到高速混合機(jī)，混合8分鐘，再加入高密度聚乙烯和EVA共I千克(其中，高密度聚乙烯為0.6Kg)，混合10分鐘后，加入光降解劑硬脂酸鐵5克，繼續(xù)混合8分鐘，然后取出混合物，加入到螺桿擠出機(jī)中，在170-230°C溫度范圍內(nèi)熔融擠出，造粒，直接將所制備的粒料加入到吹膜機(jī)中，在160-200°C范圍內(nèi)吹塑，吹脹比為2，即可得到目標(biāo)聚乙烯薄膜材料。
[0028]實(shí)施例3:
首先，選取2500目細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣2千克，在150°C下干燥3小時(shí)，再將干燥好的碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中，并將硅烷偶聯(lián)劑KH560和鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑共60克(KH560為30克)也加入到高速混合機(jī)，混合8分鐘，再加入高密度聚乙烯與EVA共I千克(其中，高密度聚乙烯為0.6Kg)，混合10分鐘后，加入光降解劑硬脂酸鐵10克，繼續(xù)混合8分鐘，然后取出混合物，加入到螺桿擠出機(jī)中，在170-230°C溫度范圍內(nèi)熔融擠出，造粒，直接將所制備的粒料加入到吹膜機(jī)中，在160?200°C范圍內(nèi)吹塑，吹脹比為3，即可得到目標(biāo)聚乙烯薄膜材料。
[0029]實(shí)施例4:
首先，選取1500目細(xì)度的重質(zhì)碳酸鈣3千克，在120°C下干燥4小時(shí)，再將干燥好的碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中，并將鈦酸酯偶聯(lián)劑AT2-TMC-31 Iw和鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑共30克(其中，鈦酸酯偶聯(lián)劑AT2-TMC-311W為15g)加入到高速混合機(jī)，混合5分鐘，再加入高密度聚乙烯與EVA共I千克(其中，高密度聚乙烯為0.6Kg)，混合10分鐘后，加入光降解劑硬脂酸鐵3克，繼續(xù)混合5分鐘，然后取出混合物，加入到螺桿擠出機(jī)中，在170?230°C溫度范圍內(nèi)熔融擠出，造粒，直接將所制備的粒料加入到吹膜機(jī)中，在160?200°C范圍內(nèi)吹塑，吹脹比為3，即可得到目標(biāo)聚乙烯薄膜材料。
[0030]實(shí)施例5:
首先，選取1250目輕質(zhì)碳酸鈣和1500目重質(zhì)碳酸鈣混合物共1.5千克(輕質(zhì)碳酸鈣為I千克)，在120°C下干燥4小時(shí)，再將干燥好的碳酸鈣加入到高速混合機(jī)中，并將30克鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑也加入到高速混合機(jī)，混合5分鐘，再加入高密度聚乙烯與EVA共I千克(其中，高密度聚乙烯為0.6Kg)，混合10分鐘后，加入光降解劑硬脂酸鐵6克，繼續(xù)混合5分鐘，然后取出混合物，加入到螺桿擠出機(jī)中，在170?230°C溫度范圍內(nèi)熔融擠出，造粒， 直接將所制備的粒料加入到吹膜機(jī)中，在160?200°C范圍內(nèi)吹塑，吹脹比為4，即可得到目標(biāo)聚乙烯薄膜材料。
[0031]本發(fā)明所用的HDPE的型號(hào)為:HDPE F120A,本發(fā)明所用的EVA為吹膜級(jí)EVA。
[0032]性能評(píng)價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn):
按照本發(fā)明的制備步驟制得碳酸鈣高填充可降解聚乙烯薄膜后，拉伸性能測(cè)試按GB13022-91進(jìn)行，試樣尺寸:長(zhǎng)度150mm，寬度20mm，厚度0.03±0.01mm，拉伸速度為500mm/min，所制備的薄膜縱向拉伸強(qiáng)度> 14MPa，縱向斷裂伸長(zhǎng)率> 300%。
【權(quán)利要求】
1.一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將碳酸鈣干燥； 2)將干燥后的碳酸鈣與偶聯(lián)劑按質(zhì)量比100:0.5?3進(jìn)行充分混合； 3)將高密度聚乙烯、EVA、上步處理后的碳酸鈣進(jìn)行充分混合； 4)向上步的混合物中加入光降解劑并混合均勻； 5)將上步所得的混合物加入擠出機(jī)中熔融擠出、造粒； 6)將上步所得粒料加入到吹膜機(jī)中吹塑成膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述的碳酸鈣的目數(shù)> 800目，將碳酸鈣干燥至水分含量< 0.1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:所述的碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁鋯酸酯偶聯(lián)劑中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:所述的光降解劑為硬脂酸鐵、硬脂酸鈰、硬脂酸鈣中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:所述的光降解劑的質(zhì)量為高密度聚乙烯的0.1%-1%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:所述的高密度聚乙烯與EVA的質(zhì)量比為(1-1.5):1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:熔融擠出的溫度為170-230°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳酸鈣高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制備方法，其特征在于:吹塑成膜的溫度為160-200°C。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK103435883SQ201310302231
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】楊麗庭, 李國(guó)明, 朱鶴, 謝勝, 李彥濤, 曾聰 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)