一种高强度全降解薄膜及其制备方法
一种高强度全降解薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜材料领域，具体涉及一种高强度全降解薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国，塑料包装制品的使用量巨大，废弃塑料难以降解，残留在环境中形成“白色污染”，严重威胁人类的生存环境。因此，开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
[0003]PVA是一种用途广泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羟基，其相邻分子间具有强大的吸引力，具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解，低毒性无刺激，价廉易得，是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差，限制了 PVA基塑料薄膜的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种高强度全降解薄膜，强度高，耐水性能好，抗腐蚀性能强，价格低廉，绿色环保。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高强度全降解薄膜，其是由下述重量份的原料制得:
玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3_5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1_2，油酸三乙醇胺1_2，酪朊酸钠1-2。
[0006]一种高强度全降解薄膜的制备方法，其包括以下步骤:
(1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后400-600°C处理l-2h，冷却后过600-800目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于70-80°C搅拌0.5-lh，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠100-120°C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本发明的优点是:
以锆英粉、钛白粉、玻璃纤维和玉米淀粉复配作为基料，通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度，同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了复合材料的机械性能，并通过与其他成分的复配，使制得的全降解薄膜强度高，抗腐蚀性能强，耐水性能好，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【具体实施方式】
[0008]本发明非限定实施例如下:
一种高强度全降解薄膜，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
玉米淀粉50，锆英粉4，钛白粉4，聚乙烯醇25，魔芋胶4，甘油20，正硅酸乙酯8，玻璃纤维4，太古油1.5，聚乙二醇3，油酸酰胺1.5，油酸三乙醇胺1.5，酪朊酸钠1.5。
[0009]高强度全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后600°C处理lh，冷却后过600目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min，得混悬液，所述的氨水浓度为26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分搅拌反应4h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于80°C搅拌0.5h，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠120°C搅拌0.5h，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(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测试结果如下:
拉伸强度(MPa):33.2 ；
断裂强度(MPa):48.4 ；
湿强度(MPa):25.7 ；
60d降解率30%。
【主权项】
1.一种高强度全降解薄膜，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3_5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1_2，油酸三乙醇胺1_2，酪朊酸钠1-2。2.根据权利要求1所述的一种高强度全降解薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后400-600°C处理l-2h，冷却后过600-800目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体； (2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于70-80°C搅拌0.5-lh，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠100-120°C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料； (5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度全降解薄膜，其特征是由下述重量份的原料制得：玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3-5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1-2，油酸三乙醇胺1-2，酪朊酸钠1-2。本发明的全降解薄膜强度高，抗腐蚀性能强，耐水性能好，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【IPC分类】C08L5/00, C08J5/18, C08K5/053, C08K7/14, C08K5/17, C08L29/04, C08L71/08, C08K13/02, C08K3/22, C08L3/02, C08K5/20
【公开号】CN104892991
【申请号】CN201510201246
【发明人】刘全新, 姚利刚, 姚静
【申请人】安徽颍美彩印包装有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月24日
【技术领域】
[0001]本发明涉及薄膜材料领域，具体涉及一种高强度全降解薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国，塑料包装制品的使用量巨大，废弃塑料难以降解，残留在环境中形成“白色污染”，严重威胁人类的生存环境。因此，开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
[0003]PVA是一种用途广泛的高分子聚合物，分子中含有大量的羟基，其相邻分子间具有强大的吸引力，具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解，低毒性无刺激，价廉易得，是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差，限制了 PVA基塑料薄膜的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种高强度全降解薄膜，强度高，耐水性能好，抗腐蚀性能强，价格低廉，绿色环保。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高强度全降解薄膜，其是由下述重量份的原料制得:
玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3_5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1_2，油酸三乙醇胺1_2，酪朊酸钠1-2。
[0006]一种高强度全降解薄膜的制备方法，其包括以下步骤:
(1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后400-600°C处理l-2h，冷却后过600-800目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于70-80°C搅拌0.5-lh，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠100-120°C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
[0007]本发明的优点是:
以锆英粉、钛白粉、玻璃纤维和玉米淀粉复配作为基料，通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度，同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性，有效改善了复合材料的机械性能，并通过与其他成分的复配，使制得的全降解薄膜强度高，抗腐蚀性能强，耐水性能好，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【具体实施方式】
[0008]本发明非限定实施例如下:
一种高强度全降解薄膜，由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
玉米淀粉50，锆英粉4，钛白粉4，聚乙烯醇25，魔芋胶4，甘油20，正硅酸乙酯8，玻璃纤维4，太古油1.5，聚乙二醇3，油酸酰胺1.5，油酸三乙醇胺1.5，酪朊酸钠1.5。
[0009]高强度全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后600°C处理lh，冷却后过600目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体；
(2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min，得混悬液，所述的氨水浓度为26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ；
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于60°C充分搅拌反应4h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于80°C搅拌0.5h，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠120°C搅拌0.5h，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料；
(5)将(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测试结果如下:
拉伸强度(MPa):33.2 ；
断裂强度(MPa):48.4 ；
湿强度(MPa):25.7 ；
60d降解率30%。
【主权项】
1.一种高强度全降解薄膜，其特征在于，其是由下述重量份的原料制得: 玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3_5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1_2，油酸三乙醇胺1_2，酪朊酸钠1-2。2.根据权利要求1所述的一种高强度全降解薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将锆英粉、钛白粉和玻璃纤维混合后400-600°C处理l-2h，冷却后过600-800目筛，再与玉米淀粉混合均匀，得混合粉体； (2)将(I)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min，得混悬液，所述的氨水浓度为25_26%，所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5 ; (3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液，于50-60°C充分搅拌反应4-6h，过滤后用无水乙醇洗涤并干燥，得改性粉体；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)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、太古油、油酸三乙醇胺和油酸酰胺混合，先于70-80°C搅拌0.5-lh，再加入甘油、魔芋胶和酪朊酸钠100-120°C搅拌0.5_lh，最后加入双螺杆挤出机挤出造粒，得薄膜粒料； (5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度全降解薄膜，其特征是由下述重量份的原料制得：玉米淀粉40-60，锆英粉3-5，钛白粉3-5，聚乙烯醇20-30，魔芋胶3-5，甘油15-25，正硅酸乙酯4-10，玻璃纤维3-5，太古油1-2，聚乙二醇2-4，油酸酰胺1-2，油酸三乙醇胺1-2，酪朊酸钠1-2。本发明的全降解薄膜强度高，抗腐蚀性能强，耐水性能好，降解性能良好，价格低廉，绿色环保。
【IPC分类】C08L5/00, C08J5/18, C08K5/053, C08K7/14, C08K5/17, C08L29/04, C08L71/08, C08K13/02, C08K3/22, C08L3/02, C08K5/20
【公开号】CN104892991
【申请号】CN201510201246
【发明人】刘全新, 姚利刚, 姚静
【申请人】安徽颍美彩印包装有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月24日
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