[发明专利]全生物降解PE材料及其制备方法，及应用

说明书

本申请提供一种全生物降解PE材料及其制备方法，及应用，其中，全生物降解PE材料，以重量份计，制备原料包括PE 70～92份、生物降解剂0.5～10份、有机树脂1～5份和助剂2～15份，生物降解剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶，生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶的重量比为0.01～5:0.1～10:1，谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸，助剂至少包括开口剂、爽滑剂和抗静电剂。在PE的基础上添加载体树脂有利于各个组份的均匀混合，可加快全生物降解PE材料的生物降解；加入助剂(开口剂、爽滑剂和抗静电剂)有利于弥补因聚乙烯为全碳链结构而在应用上存在的不足，如产生静电及薄膜粘结。全生物降解PE材料为全生物降解，降解速度快，降解效率高，为全碳链的聚乙烯材料提供了一种新型的降解方式。

技术领域

本申请属于PE材料技术领域，具体涉及一种全生物降解PE材料及其制备 方法，及应用。

背景技术

聚乙烯(Polyethylene，简称PE)是三大通用塑料之一，因其原料资源丰富， 价格适中，生产工艺稳定可靠，产品综合性能优越，其应用范围日益扩大，它 的产量占世界塑料总产量的1/3～1/5，居所有塑料种类之首位。聚乙烯材料具有 许多优良性能，应用越来越广泛，可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工，广 泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。但由于聚乙烯材料具有饱 和的非极性分子结构，由其共价键构成的分子链，既不能电离，也难以传递自 由电子。一旦因摩擦使电子得失而带电后则很难消除，又因为聚乙烯材料的含 水率极低，所产生的电荷只能聚集在材料的表面，不能及时逸散，于是在生产和使用过程中很容易产生静电荷，大大影响和限制聚乙烯材料的应用，故都需 要做抗静电处理。同时聚乙烯在吹膜(挤塑)时，容易出现薄膜间的粘结和粒 料间的结块现象，因为很多聚乙烯薄膜的加工中都会加入开口剂和爽滑剂以增 加薄膜表面的光洁度，防止灰尘在制品表面的附积，生产出非常光滑的塑料成 品。

近50多年来，以聚乙烯为代表的塑料产品以指数级形式增长，它们的不可 降解性也造成了及其严重的环境问题，由于聚乙烯为全碳链结构，因而及其难 降解，用普通的化学降解方法难以奏效，因而发展高效的生物降解方法对于聚 乙烯材料行业的可持续性发展具有重要的意义。

申请内容

本申请的目的在于提供一种全生物降解PE材料及其制备方法，及应用，其 为全生物降解方式，降解速度快，降解率高。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种全生物降解PE材料，以重量 份计，制备原料包括：PE 70～92份、生物降解剂0.5～10份、有机树脂1～5份和 助剂2～15份，所述生物降解剂包括生物膨胀剂、谷氨酸组合物和生物酶，所述 生物膨胀剂、所述谷氨酸组合物和所述生物酶的重量比为0.01～5:0.1～10:1，所述 谷氨酸组合物包含谷氨酸、戊二酸和聚乳酸，所述助剂至少包括开口剂、爽滑 剂和抗静电剂。

与现有技术相比，本申请提供的全生物降解PE材料中，在PE材料的基础 上添加载体树脂，载体树脂有利于各个组份的均匀混合，可加快全生物降解PE 材料的生物降解；加入助剂(开口剂、爽滑剂和抗静电剂)有利于弥补因聚乙 烯为全碳链结构而在应用上存在的不足，如产生静电及薄膜粘结。本申请提供 的全生物降解PE材料，当将PE材料在厌氧条件中或者进行填埋后，其中含有 的谷氨酸组合物和生物酶能够吸引土壤中的微生物附着于全生物降解PE材料， 当材料周围的微生物达到一定数量时，周围的pH值会受微生物影响，将周围的 氧转化为二氧化碳和水。随着填埋后土壤温度的升高，材料内部的生物膨胀剂 受外部条件影响，使材料中分子变大，分子外层越来越薄，与此同时，微生物 菌群汲取材料中的谷氨酸组合物以及生物酶为养分，分泌出的酶或酸性物质将 大分子逐渐分解为小分子，直至降解过程结束。本申请提供的全生物降解PE材 料，其为全生物降解，降解速度快，降解效率高，为全碳链的聚乙烯材料的降 解提供了一种新型方式，对于聚乙烯材料行业的可持续性发展具有重要的意义。