一种新型生物可降解缠绕膜专用料及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体为一种新型生物可降解缠绕膜专用料及其制备方法。

背景技术

缠绕膜，又叫拉伸膜、热收缩膜，国内最早以PVC为基材，DOA为增塑剂兼起自粘作用生产PVC缠绕膜。由于环保问题、成本高(相对PE比重大，单位包装面积少)、拉伸性差等原因，当1994～1995年国内开始生产PE拉伸膜时逐步被淘汰。PE拉伸膜先是以EVA为自粘材料，但其成本高，又有味道，后发展用PIB、VLDPE为自粘材料，基材以LLDPE为主，包括C4、C6、C8及茂金属PE(MPE)。

PE缠绕膜是工业用装膜制品，具有拉伸强度高，延伸率大、自粘性好，透明度高等物点。用于手工缠绕膜，也可用于机用缠绕膜，可广泛应用于各种货物的集中包装，但因其很难降解，增加使用后处理负担。

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料，而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此，生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。

PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，是生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一，也是非常适合作为薄膜的生物可降解材料之一。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高透明性和力学性能的新型生物可降解缠绕膜专用料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种新型生物可降解缠绕膜专用料，按重量份计，包括：

PBAT 100份；

PLA 5-20份；

相容剂 1-5份；

增塑剂 1-10份；

增粘剂 1-5份；

防雾剂 1-5份；

抗氧剂 0.1-3份。

进一步地，所述PBAT的熔指为10±2g/10min。

进一步地，所述PLA的分子量为10-50万Da。

进一步地，所述相容剂为马来酸酐接枝PLA、马来酸酐接枝PBAT中的一种或两种。

进一步地，所述增塑剂为芳烃油、石蜡油中的一种或几种。

进一步地，所述增粘剂为甘油、聚异丁烯中的一种或两种。

进一步地，所述防雾剂为二聚甘油、十聚甘油中的一种或几种。

进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂3114中的一种或几种。

本发明还提供一种新型生物可降解缠绕膜专用料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将PLA、PBAT、相容剂、抗氧剂加入高混机中60℃-80℃搅拌1-2min，将增塑剂、增粘剂、防雾剂加入高混机中混好的物料中，继续60℃-80℃搅拌3-5min，得到混合料；

（2）将步骤（1）中混合均匀的混合料，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料。

进一步地，所述双螺杆挤出机的长径比为40:1-52:1，所述双螺杆挤出机的加料段至模头的温度为130-200℃。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明提供的一种新型生物可降解缠绕膜专用料，PBAT中添加一定量的PLA，改善了PBAT薄膜强度和透明性，增粘剂具备一定粘性，增粘剂小分子可以通过向表面不断迁移来增加缠绕膜的表面粘度，本发明添加的防雾剂具备一定的生物降解性且能够有效降低材料的结晶性能和雾度，增加产品透明度。本方法制成的专用料做成缠绕膜后在拉伸强度、撕裂强度、粘度和透明性上都满足使用要求。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

（1）将100kg己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）、10kg聚乳酸（PLA）、2kg马来酸酐接枝聚乳酸（PLA - MAH）、0.5kg抗氧剂1076加入高混机中在60℃混合1min；再将1kg 石蜡油、1kg二聚甘油、1kg聚异丁烯、加入高混机中在60℃混合3 min，得到混合料；

（2）将混合料加入双螺杆挤出机（螺杆直径50mm、长径比48：1）挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料；挤出机各段温度设定为（从进料口到模头）：120℃、160℃、170℃、170℃、175℃、175℃、178℃、175℃、175℃、170℃、165℃。螺杆转速350rpm，喂料转速120rpm。

实施例2

（1）将100kg己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）、15kg聚乳酸（PLA）、2kg马来酸酐接枝聚乳酸（PLA - MAH）、0.5kg抗氧剂1076加入高混机中在50℃混合1min；再将1kg石蜡油、1kg二聚甘油、1kg聚异丁烯加入高混机中在60℃混合3min，得到混合料。

（2）将混合料加入双螺杆挤出机（螺杆直径50mm、长径比48：1）挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料；挤出机各段温度设定为（从进料口到模头）：120℃、160℃、170℃、170℃、175℃、175℃、178℃、175℃、175℃、170℃、165℃。螺杆转速350rpm，喂料转速120rpm。

实施例3

（1）将100kg己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）、20kg聚乳酸（PLA）、2kg马来酸酐接枝聚乳酸（PLA - MAH）、0.5kg抗氧剂1076加入高混机中在50℃混合1min；再将1kg 石蜡油、1kg二聚甘油、1kg聚异丁烯加入高混机中在50℃混合3min，得到混合料。

（2）将混合料加入双螺杆挤出机（螺杆直径50mm、长径比48：1）挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料；挤出机各段温度设定为（从进料口到模头）：120℃、160℃、170℃、170℃、175℃、175℃、178℃、175℃、175℃、170℃、165℃。螺杆转速350rpm，喂料转速120rpm。

对比例1

（1）将100kg己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）、20kg聚乳酸（PLA）、2kg马来酸酐接枝聚乳酸（PLA - MAH）、0.5kg抗氧剂1076加入高混机中在50℃混合1min；再将1kg 石蜡油、1kg聚异丁烯加入高混机中在50℃混合3min，得到混合料。

（2）将混合料加入双螺杆挤出机（螺杆直径50mm、长径比48：1）挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料；挤出机各段温度设定为（从进料口到模头）：120℃、160℃、170℃、170℃、175℃、175℃、178℃、175℃、175℃、170℃、165℃。螺杆转速350rpm，喂料转速120rpm。

对比例2

（1）将100kg己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物（PBAT）、20kg聚乳酸（PLA）、2kg马来酸酐接枝聚乳酸（PLA - MAH）、0.5kg抗氧剂1076加入高混机中在50℃混合1min；再将1kg 石蜡油、1kg二聚甘油加入高混机中在50℃混合3min，得到混合料。

（2）将混合料加入双螺杆挤出机（螺杆直径50mm、长径比48：1）挤出造粒，得到新型生物可降解缠绕膜专用料；挤出机各段温度设定为（从进料口到模头）：120℃、160℃、170℃、170℃、175℃、175℃、178℃、175℃、175℃、170℃、165℃。螺杆转速350rpm，喂料转速120rpm。

将实施例1、实施例2、实施例3、对比例1和对比例2所制备新型生物可降解缠绕膜专用料制成缠绕膜进行性能测试，主要测试ASTM标准下的拉伸强度、撕裂强度以及雾度；测试结果见表1。

表1 性能检测数据

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。