[发明专利]一种碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜。具体制备方法是：先用甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化异丙苯对聚乳酸化学改性，制备得到增容剂A；再将聚对苯二甲酸‑己二酸‑丁二醇酯、聚乳酸、碳酸钙微粉、增容剂A和助剂熔融共混造粒，最后吹膜，即得碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜。本发明制备出的塑料薄膜经实际验证，具有良好的力学性能，其横向拉伸强度15.3‑20.2MPa，横向断裂伸长率497.1％‑614.2％，纵向拉伸强度20.4‑24.4MPa，纵向断裂伸长率390.4％‑460.7％，热封强度22.8‑24.7N/15mm，可广泛应用于购物袋、垃圾袋、食品包装、一次性包装材料等多种领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜，本发明还提供了适合工业化生产碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜的制备方法。

背景技术

随着科技的进步和全球人口的增加，塑料材料成为生活和工业中应用最广泛的材料之一，大量使用塑料导致环境污染和不可再生自然资源枯竭开始引起了公众的关注。不仅带来了日益增多的固体废弃物，破坏环境和生物安全，更对于石油资源是巨大的消耗量。因此，用生物基和可生物降解聚合物(生物塑料)替代石油基塑料被视为一个重要的转变，从而减少化石燃料的利用和对填埋场的压力。

生物降解塑料是指通过自然界微生物，如细菌、真菌和藻类的作用可完全分解为低分子化合物的塑料材料。相较于传统的不可降解塑料，生物降解塑料有诸多优势：1、可堆肥处理，不会对自然环境造成危害；2、可以通过自然降解而使其体积减小，延长了垃圾填埋场的使用时间，降低垃圾处理成本；3、不纯在传统不可降解塑料需要燃烧处理的问题，不会产生有害气体的排放等等。

CN 111944287A公开了一种高透明易撕裂的聚乳酸吹塑薄膜的制备方法，按质量百分比计，聚乳酸80-95份，聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯4-19份，增塑剂0.1-5份，润滑剂0.1-1份，开口剂0.1-1份，成核剂0.1-0.5份，通过双螺杆挤出机共混造粒，经吹膜机下吹法水冷却制得一种较高透明度的生物降解塑料薄膜，旨在代替传统PE、PP等薄膜。

Palsikowski等人在J Polym Environ(2018，26(1)：330-341)研究发现，熔融制备的不同配比的PLA/PBAT共混物的结晶度提高，降解速率降低；当共混体系中加入相容剂时，其生物降解过程更复杂。同时，为了改善PLA/PBAT的相容性，需要在共混体系中加入增容剂或其他聚合物，进一步提高提高了生物降解过程的复杂性。

CN 111793332A提供了一种生物降解膜材料的制备方法，按重量份计，包括PBAT60-90份、PLA/PBS5-15份，改性淀粉3-8份，改性生物钙粉10-30份、EAA2-10份、分散剂0.1-1份、扩链剂0.1-1份、芥酸酰胺0.1-1份、表面活性剂0.1-1份、甘油/硅油1-5份，该方法需要将淀粉和生物钙粉先进行改性处理制得改性淀粉和改性生物钙粉，再与其他材料按比例共混造粒，最终制得生物降解膜材料。

上述方法虽然制备出生物降解薄膜材料，但是工艺复杂，能耗高，而且薄膜材料的力学能力较弱，在承受较大压力时易破裂，导致其使用范围受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜，先用甲基丙烯酸缩水甘油酯和过氧化异丙苯对聚乳酸化学改性，制备得到增容剂A；再将聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯、聚乳酸、碳酸钙微粉、增容剂A和助剂熔融共混，最后吹膜，即得碳酸钙填充PBAT/PLA生物降解塑料薄膜。