一種耐老化全降解薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及薄膜材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐老化全降解薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，改善生態(tài)環(huán)境的呼聲日益高漲。我國(guó)作為一個(gè)包裝大國(guó)，塑料包裝制品的使用量巨大，廢棄塑料難以降解，殘留在環(huán)境中形成“白色污染”，嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生存環(huán)境。因此，開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型、無(wú)毒、無(wú)污染的全生物降解型膜替代傳統(tǒng)包裝膜已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。
[0003]PVA是一種用途廣泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羥基，其相鄰分子間具有強(qiáng)大的吸引力，具有良好的阻透性、強(qiáng)力粘接性、柔韌性、光澤性、平滑性、耐油性和耐有機(jī)溶劑性。PVA易于生物降解，低毒性無(wú)刺激，價(jià)廉易得，是一種非常有前景的可降解塑料基體材料。然而PVA的耐水性和力學(xué)性能較差，限制了 PVA基塑料薄膜的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種耐老化全降解薄膜，力學(xué)性能良好，具有較好的耐水性，價(jià)格低廉，綠色環(huán)保。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐老化全降解薄膜，其是由下述重量份的原料制得:
玉米淀粉40-60，石墨粉3-5，硅藻土 3-5，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，沒(méi)食子酸丙酯0.005-0.01，三油酸甘油酯2-4，聚乙二醇2_4，硅烷偶聯(lián)劑KH-5500.5-1，硬脂酸鋇0.5-1 ο
[0006]一種耐老化全降解薄膜的制備方法，其包括以下步驟:
(1)將石墨粉和硅藻土混合后300-400°C處理l_2h，冷卻后過(guò)600-800目篩，與玉米淀粉混合均勻后得混合粉體；
(2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散10-15min，得混懸液，所述的氨水濃度為25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4-6h，過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ;
(4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶聯(lián)劑KH-550和硬脂酸鋇混合，先于70-80°C攪拌0.5-lh，再加入甘油和沒(méi)食子酸丙酯100-120°C攪拌0.5_lh，最后加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得薄膜粒料；
(5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
以石墨粉、硅藻土和玉米淀粉作為基料，通過(guò)二氧化硅表面復(fù)合改性基料以增加基料的強(qiáng)度，同時(shí)引入聚乙二醇進(jìn)行表面改性提高基料與聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了復(fù)合材料的機(jī)械性能，并通過(guò)與其他成分的復(fù)配，使制得的全降解薄膜不僅具有具有良好的耐老化性能，同時(shí)具有良好的強(qiáng)度、拉伸性能和耐水性，降解性能良好，價(jià)格低廉，綠色環(huán)保，使用壽命長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明非限定實(shí)施例如下:
一種耐老化全降解薄膜，由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
玉米淀粉50，石墨粉4，硅藻土 4，聚乙烯醇25，甘油20，正硅酸乙酯8，沒(méi)食子酸丙酯0.008，三油酸甘油酯3，聚乙二醇3，硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.8，硬脂酸鋇0.8。
[0009]耐老化全降解薄膜的制備方法包括以下步驟:
(1)將石墨粉和硅藻土混合后400°C處理lh，冷卻后過(guò)600目篩，與玉米淀粉混合均勻后得混合粉體；
(2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散15min，得混懸液，所述的氨水濃度為26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4h，過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ;
(4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶聯(lián)劑KH-550和硬脂酸鋇混合，先于80°C攪拌0.5h，再加入甘油和沒(méi)食子酸丙酯120°C攪拌0.5h，最后加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得薄膜粒料；
(5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0010]上述制得的薄膜性能測(cè)試結(jié)果如下:
拉伸強(qiáng)度(MPa):30.6 ；
斷裂強(qiáng)度(MPa):47.0 ；
濕強(qiáng)度(MPa):25.1 ；
60d降解率30%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐老化全降解薄膜，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 玉米淀粉40-60，石墨粉3-5，硅藻土 3-5，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，沒(méi)食子酸丙酯0.005-0.01，三油酸甘油酯2-4，聚乙二醇2_4，硅烷偶聯(lián)劑KH-5500.5-1，硬脂酸鋇0.5-1 ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐老化全降解薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將石墨粉和硅藻土混合后300-400°C處理l_2h，冷卻后過(guò)600-800目篩，與玉米淀粉混合均勻后得混合粉體； (2)將(I)中得到的混合粉體與聚乙二醇共同加入適量乙醇/水/氨水的混合液中并超聲分散10-15min，得混懸液，所述的氨水濃度為25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸餾水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混懸液中緩慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4-6h，過(guò)濾后用無(wú)水乙醇洗滌并干燥，得改性粉體；所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1 ; (4)將(3)中得到的改性粉體與聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶聯(lián)劑KH-550和硬脂酸鋇混合，先于70-80°C攪拌0.5-lh，再加入甘油和沒(méi)食子酸丙酯100-120°C攪拌0.5_lh，最后加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得薄膜粒料； (5)將(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐老化全降解薄膜，其特征是由下述重量份的原料制得：玉米淀粉40-60，石墨粉3-5，硅藻土3-5，聚乙烯醇20-30，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，沒(méi)食子酸丙酯0.005-0.01，三油酸甘油酯2-4，聚乙二醇2-4，硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.5-1，硬脂酸鋇0.5-1。本發(fā)明的全降解薄膜不僅具有良好的耐老化性能，同時(shí)具有良好的力學(xué)性能和耐水性，降解性能良好，價(jià)格低廉，綠色環(huán)保，使用壽命長(zhǎng)。
【IPC分類(lèi)】C08L71/02, C08K13/06, C08K3/04, C08K3/36, C08K3/34, C08L29/04, C08K5/053, C08L3/02, C08K5/103
【公開(kāi)號(hào)】CN104892993
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510201251
【發(fā)明人】劉全新, 姚利剛, 姚靜
【申請(qǐng)人】安徽潁美彩印包裝有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日