[发明专利]全生物降解塑料薄膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全生物降解塑料薄膜，具体讲是一种含热塑性淀粉成分的全生物降解塑料薄膜，及其相应的制备方法。

背景技术

非降解性塑料制品的生产和使用所带来的环境问题已日益显现，并引起了全社会的高度重视。

公开号为CN1778833A的中国专利文献中提供了一种可完全生物降解的淀粉/聚酯塑料及其制备方法。该塑料由粒径1～9μm的热塑性淀粉、脂肪-芳香嵌段共混聚酯、长链不饱和羧酸或酸酐类接枝改性成分、有机过氧化物引发剂、多元醇酯类化合物增塑剂、有机化合物或多元醇类稳定剂及润滑剂为原料，先将淀粉经机械力-化学改性处理和热塑性处理至所说粒径后，再与其它原料混合混炼并由螺旋反应型挤出机于100℃-160℃温度条件下熔融挤出造粒。

公告号为CN100338132C的中国专利文献中则提供了一种全生物分解组合物及其制造方法和用途，其基本原料组成是粒径≤6.5微米的改性淀粉、可生物降解聚合物、纳米增强剂、增塑剂、润滑剂、反应型增容剂、交联剂、和生物分解促进剂，同样是先对干燥的天然淀粉粉碎并用改性剂改性处理，然后与依次加入的增塑剂、可生物降解聚合物材料和润滑剂充分混合，再与所说比例量的交联剂和反应型增容剂在往复式单螺杆挤出机一起熔融混炼后，再继续与所说比例量的纳米增强剂和生物分解促进剂经电磁动态混炼挤出机进一步混炼挤出并造粒。

在上述产品中，均采用了经机械力-化学改性处理和热塑性处理后的小粒径淀粉，与其它相应成分混合并经不同的螺杆挤出设备熔融混炼挤出得到。其都能实现塑料制品的完全生物降解，并具有较好的物理力学性能及较好的适应性等特点，但实践中发现在加工性能方面尚不够理想，并因此而在产品的力学性能等方面造成一定的不利影响。

发明内容

针对上述情况，本申请将提供一种改进的能全生物降解塑料薄膜，以及其相应的制备方法。

本发明的全生物降解塑料薄膜，同样以粒径为1～9μm的热塑性淀粉、可生物降解聚合物和辅助性成分等原料，经螺旋挤出设备和制膜设备加工而成。所说原料的重量份组成形式为：

粒径为1～9μm的热塑性淀粉        30-70份，

可生物降解聚合物                 10-40份，

相容改性成分                     5-10份，

纳米无机增强成分                 3-5份，

复合增塑成分                     2-25份，

润滑成分                         10-30份。

上述组成中所说的热塑性淀粉，可以是采用前述文献报道方式作微细化改性及增塑处理后的包括玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉、魔芋淀粉、芭蕉芋淀粉在内的淀粉中的任一种。

所说的可生物降解聚合物，同样可以按前述文献方式选择合成型的或天然的可生物降解高分子聚合物中的至少一种，例如聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚羟烷基聚酯、聚羟基戊酸酯、聚酯酰胺、聚氨酯，以及植物纤维等。

所说的相容改性成分可以为C₁₂以上的不饱和羧酸或酸酐类化合物中的至少一种，如十八烯酸、十二烯基丁二酸酐、十一烯基丁二酸酐等，或是这些羧酸或酸酐与如聚乳酸(PLA)、聚羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乙醇酸(PGA)等可生物降解的脂肪族聚酯的接枝共聚物。

所说的复合增塑成分可以选择多元醇或其酯类化合物成分，如甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、山梨醇、聚丙二醇、己二酸二-(2-乙基己基)酯、己二酸二丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酸山梨醇酯中的至少一种。

所说的纳米无机增强成分纳米级增强剂可以选择如碳酸钙、粘土、蒙脱土、云母、氧化钒(V₂O₅)、氧化钼(MoO₃)等成分中的至少一种，其中优选的是至少一维尺寸为50nm以下的碳酸钙、粘土、蒙脱土。这些纳米无机增强剂对产品具有增强和增韧作用，可以使力学性能可以得到大幅度的提高。