[发明专利]一种吸塑用聚乳酸复合材料片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚乳酸复合材料及其制备方法，尤其涉及一种吸塑用聚乳酸复合材料片材及其制备方法。

背景技术

塑料包装片材主要用于生产一次性塑料杯、盘、碗、碟、盒等热成型制品，广泛应用于食品、疏菜、水果、饮料、乳品、工业零件等领域的包装。随着国内需求的日益增长，包装塑料热成型片材用途也越来越广泛，用量也在逐年增加，前景看好。随着国家对环保的重视，适应生产的“环保降解片材生产线”已经能够成功向市场供应各类型的“降解片材”。用于制造包装制品的热塑性片材主要有传统的PE、PP、PS、PVC、PET等等，都是来自不可再生的石化类资源。上述几种材料大部分是聚烯烃类聚合物，属于非降解类材料。聚乳酸(PLA)和淀粉作为两种最具潜力的绿色可降解生物高分子，淀粉/PLA可生物降解复合材料的研究近年来受到了广泛关注。淀粉/PLA复合材料综合了PLA优良的性能以及淀粉低成木的优点，不仅能够部分替代传统石油基塑料，更拓展了淀粉的非食物用途，是一种极具开发前景的新型可降解塑料。PLA的分子支链数量少，熔体粘度和熔体强度低，熔体粘弹性差。为提高聚合物的熔体强度，人们做了许多尝试，结果证明，获得改性支化结构是解决此问题的一种有效途径。长链支化结构对聚合物的物理性能存在显著的影响，甚至很小量的支化结构就会导致聚合物的熔体和溶液流变性特、热性能、力学性能以及生物降解性能的巨大变化。淀粉作为一种天然高分子材料，用其作为塑料制品的原料可大大降低塑料工业对石油资源的依赖性。同时，用淀粉为原料制备的塑料产品在各种环境中都具备完全降解的能力。淀粉经过降解或灰化后，形成不会对土壤或空气造成毒害的CO₂和H₂O，并能够再次进入资源再生的循环。此外，开拓淀粉在塑料工业中的应用还有利于农村产业结构调整以及推动农业经济的发展。因此，如何制造成本合适，加工性能和使用性能都能满足现有要求，并且可生物降解的片材，一直是问题的关键所在。

有鉴于上述现有的可降解塑料存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型吸塑用聚乳酸复合材料片材及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的可降解塑料存在的缺陷，而提供一种新型吸塑用聚乳酸复合材料片材及其制备方法，提高使用性能，环境友好，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的吸塑用聚乳酸复合材料片材，包括如下质量分的各组分，

更进一步的，前述的吸塑用聚乳酸复合材料片材，所述增塑剂2-10份乙二醇、2-10份甘油和2-10份山梨醇三者的混合物。

更进一步的，前述的吸塑用聚乳酸复合材料片材，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。

吸塑用聚乳酸复合材料片材的制备方法，采用如下制备工艺，

(1)将淀粉和增塑剂混合均匀，混合物密封静置，经挤出成型后得到的颗粒干燥，即热塑性淀粉颗粒；

(2)将聚乳酸、抗氧剂和聚丁二酸丁二醇酯分别干燥，按比例将聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、过氧化二苯甲酰和抗氧剂在高速共混机中混合均匀，然后挤出造粒制得改性聚乳酸颗粒，并干燥处理；

(3)将(1)制得热塑性淀粉颗粒和(2)制得改性聚乳酸颗粒按照比例进行混合，密封静置，挤出造粒后，干燥得吸塑用聚乳酸复合粒料；

(4)将(3)制得的吸塑用聚乳酸复合粒料投入到流延机中，历经熔融、塑化、压延、牵引、冷却和收卷成型，制得吸塑用聚乳酸复合材料片材。

更进一步的，前述的吸塑用聚乳酸复合材料片材的制备方法，所述(1)中采用单螺杆挤出机挤出成型，螺杆温度为80℃-140℃，螺杆转速为160-240rpm。

更进一步的，前述的吸塑用聚乳酸复合材料片材的制备方法，所述(2)中采用同向双螺杆挤出机挤出造粒，螺杆温度为125℃-185℃，螺杆转速为160-250rpm。

更进一步的，前述的吸塑用聚乳酸复合材料片材的制备方法，所述吸塑用聚乳酸复合材料片材的厚度为0.2-1.2mm。

借由上述技术方案，本发明吸塑用聚乳酸复合材料片材及其制备方法至少具有下列优点：