[发明专利]用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯材料，尤其涉及一种用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料及其制备方法。

背景技术

目前，市场上使用的垃圾袋多是用聚乙烯原料制成，常用的有：高压低密度聚乙烯、低压高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，也有少量的垃圾袋采用聚氯乙烯生产，这种垃圾袋由于使用数量巨大，造成很严重的资源浪费和环境污染。不可降解的垃圾袋埋在地下需经约200年才能腐烂，并严重污染土壤，如果采取焚烧处理方式，则会生成有害烟尘和有毒气体，长期污染环境。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料及其制备方法，旨在解决不能降解垃圾袋造成白色污染等问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料，特点是包含以下成分及重量比：玉米淀粉：25％～35％，高密度聚乙烯60％～70％，聚乙烯接枝马来酸酐5％～10％。

进一步的，上述用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料，其组分为：玉米淀粉30％，高密度聚乙烯65％，聚乙烯接枝马来酸酐5％。

更进一步的，上述用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料，所述高密度聚乙烯的熔体流动速率为5～7g/10min，拉伸强度大于22MPa，断裂伸长率大于500％；所述的聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.85％，熔体流动速率为1～3g/10min。

本发明用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料的制备方法，包括以下步骤：

①原料混合均匀：按照配比将玉米淀粉、高密度聚乙烯、聚乙烯接枝马来酸酐加入高速混合机中使之混合均匀；

②在双螺杆挤出机内反应：将步骤①得到的混合物加入双螺杆挤出机内混炼；双螺杆挤出机共有六段，第一段和第二段挤出温度在170～190℃，其它几段挤出温度在190～220℃之间；反应物在双螺杆挤出机中的总停留时间为3～8min，双螺杆挤出机转速在300～350r.min^-1；

③将得到的物料挤出后冷却、切粒，即得到用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料。

再进一步的，上述的用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料的制备方法，首先将30份玉米淀粉、65份高密度聚乙烯和5份聚乙烯接枝马来酸酐在高速混合剂中混合均匀，然后，将混合物在双螺杆挤出机中混炼，双螺杆各段的温度分别为：T₁＝170℃，T₂＝180℃，T₃＝190℃，T₄＝205℃，T₅＝210℃，T₆＝220℃，双螺杆挤出机转速为r＝350r.min^-1，最后，挤出、冷却、切粒即得到用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

①采用玉米淀粉填充聚乙烯，使玉米淀粉均匀分散在聚乙烯基体中，随着玉米淀粉的生物降解，聚乙烯改性材料崩解成碎片，使聚乙烯改性材料具有一定程度的可降解性；

②采用聚乙烯接枝马来酸酐共聚物作为增容剂，提高玉米淀粉的分散性及其与聚乙烯基体树脂的相容性；

③使用本发明料生产的垃圾袋外观淡黄透明，表面光洁，无毒无害；

④本发明生产过程中使用双螺杆挤出机，冷却水循环利用，不产生废水、废气、废渣，且可以实现规模化生产。

具体实施方式

为了解决市场上大部分垃圾袋不可降解造成的环境污染，本发明开发了一种用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料，采用玉米淀粉填充聚乙烯，聚乙烯接枝马来酸酐作为增容剂。

用于可降解垃圾袋的聚乙烯改性材料，成分重量比为：玉米淀粉：25％～35％，高密度聚乙烯60％～70％，聚乙烯接枝马来酸酐5％～10％。最佳配方为：玉米淀粉30％，高密度聚乙烯65％，聚乙烯接枝马来酸酐5％。

其中，高密度聚乙烯的熔体流动速率为5～7g/10min，拉伸强度大于22MPa，断裂伸长率大于500％；聚乙烯接枝马来酸酐的接枝率为0.85％，熔体流动速率为1～3g/10min。