[发明专利]一种含脂肪族聚碳酸酯生物降解薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物降解薄膜技术领域，具体涉及一种以聚碳酸1，2-丙二酯(PPC)为基材，以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)或聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)为补强树脂，通过添加增韧剂、增塑剂和稳定剂改善其热性能和力学性能的生物降解薄膜及其制备方法。

技术背景

包装袋、垃圾袋、农用地膜等产品是大量应用的一次性塑料产品，目前市场上的产品主要以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚丙烯(PP)材料为主，由于此类材料用量大，回收成本较高，往往难于回收，造成严重的白色污染，采用可生物降解塑料制备此类产品是解决白色污染的重要途径。

现有的所谓可降解薄膜主要以淀粉改性材料为主，这类材料一般仍含有一定量的聚乙烯等不可降解材料，依然会造成白色污染，近年来，随着新型生物降解材料的不断出现，已有大量关于以生物降解塑料为基材制备薄膜产品的报道，中国专利CN100572433C报道了一种以Ecoflex与淀粉共混制备薄膜的方法；中国专利CN101508791A报道了一种以Ecoflex与PHBV为原料的薄膜制备方法；中国专利CN200510021249.1公开的以聚对二氧环己酮制备的全生物降解膜的方法。这些方法制备的薄膜性能虽然比较优良，但由于原料成本较高，所的产品价格较贵，很难在市场中推广。中国专利CN200510050273.8和CN0313599.x公开了用聚乳酸和三乙酸甘油酯等及聚乳酸和淀粉等制备生物全降解膜的方法。用这些方法制备的全生物降解膜存在耐热性低、机械性能较差的缺陷。中国专利CN200610130556.8用45-85％聚乳酸和10-50％脂肪族聚酯等可制备出具有良好耐热性和柔性的生物全降解膜，但没有给出具体数据。通常以脂肪族聚酯为基体和聚乳酸等制备的全生物降解膜缺少良好的韧性(CN02801476.6)，耐冲击性能与现在市售的以聚乙烯为基材的薄膜相比性能差距较大，也难于大规模应用。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种价格可接受，能够在市场中大量推广，以取代聚乙烯薄膜的环保包装材料。

本发明以PPC基材，以PBS或PBSA为增强材料，通过加入增韧剂、增塑剂、热稳定剂和填料，制备强度、韧性等达到或超过现有PE薄膜的生物降解薄膜。

本发明提供一种以PPC基材，以PBS或PBSA为增强材料，主要助剂包括增韧剂、增塑剂和热稳定剂和填料组成的共混物，经熔融共混后，采用单螺杆吹膜的方法制备的薄膜，薄膜厚度在0.005-0.07mm之间。

本发明提供一种一种脂肪族聚碳酸酯生物降解薄膜的制备方法。

技术方案

一种脂肪族聚碳酸酯生物降解薄膜，按重量份数计由以下配方组成：

聚碳酸1，2-丙二酯(PPC)：30-60份；聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)或两者的混合物：40-70份；增韧剂：5-15份；增塑剂：0.5-5份；热稳定剂：0.5-3份，无机填料：1-40份；最佳比例为：聚碳酸1，2-丙二酯(PPC)：40-55份；聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)或两者的混合物：45-60份；增韧剂：8-12份；增塑剂：1-3份；热稳定剂：1-2份，无机填料：5-20份。

所述的PPC数均分子量为50,000-250,000g/mol，最佳为：100,000-200,000g/mol，分子量分布为1.2-6，最佳为：2-3.5。

所述的PBS或PBSA数均分子量为50,000-200,000g/mol，最佳为：70,000-150,000g/mol，分子量分布为1.5-6，最佳为：2-4。

所述的增韧剂为熔点小于200℃，数均分子量为50,000-250,000g/mol，180℃的含胺基或丙烯酸基的高聚物的一种或多种混合物。所述的增韧剂为190℃，5kg条件下，熔融指数为15-25g/10min且熔点小于200℃，数均分子量为50,000-250,000g/mol的含胺基或丙烯酸基的高聚物的一种或多种混合物。其中所述的含胺基或丙烯酸基的高聚物可以为共聚尼龙，乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)，热塑性聚氨酯，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)，聚丙烯酸丁酯(PBA)；

所述的增塑剂为：分子量小于等于2000g/mol的聚乙二醇(PEG)、分子量小于10000g/mol的低分子量聚酯、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二烯丙酯或丁二酸二丁酯的一种或多种混合物。