[发明专利]利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法

摘要

一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，针对三层或三层以上共挤复合薄膜，以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基，其特征在于：首先计算出共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系，然后在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致。本发明的贡献在于对不同聚合物组成的多层共挤复合薄膜的生物降解过程和降解速率具有可预见的控制能力。通过平衡生物基的浓度提供适于最终处置环境的生物降解率并可保持薄膜在被废弃之前其产品的外观、功能和物理机械性能不变。

主权项

一种利用同一生物基控制共挤复合薄膜中各层同步降解的方法，该方法针对三层或三层以上结构的共挤复合薄膜，以生物活性添加剂“EcoPure”作为生物基引入共挤复合薄膜的各层中，使共挤复合薄膜获得生物降解性能，其中，共挤复合薄膜中至少有两层为不同聚合物，各层聚合物在以下两类材料限定的范围中选择：第一类材料为下列材料中的一种：乙烯‑乙烯醇共聚物；尼龙6；尼龙6、尼龙66二元共聚物；尼龙6、尼龙10二元共聚物；尼龙6、尼龙12二元共聚物；尼龙6、尼龙66、尼龙12三元共聚物；聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚苯乙烯；聚碳酸酯；聚偏二氯乙烯均聚物；聚偏二氯乙烯共聚物；第二类材料为下列材料中的一种，或者一种以上按任意重量比例的混合物：聚丙烯；乙烯‑丙烯二元共聚物乙烯‑丁烯二元共聚物乙烯‑丙烯‑丁烯三元共聚物茂金属聚丙烯；聚乙烯；线性低密度聚乙烯；低密度聚乙烯；中密度聚乙烯；高密度聚乙烯；茂金属线性低密度聚乙烯；乙烯‑丙烯酸共聚物；乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物；乙烯‑甲基丙烯酸共聚物；乙烯‑乙酸乙烯共聚物；钠、锌金属离子型乙烯聚合物；马来酸酐接枝改性的低密度聚乙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的线性低密度聚乙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的高密度聚乙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的聚丙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的乙烯‑乙酸乙烯基聚合物；马来酸酐接枝改性的乙烯‑甲基丙烯酸基聚合物；其特征在于：在共挤复合薄膜的结构以及各层聚合物确定的前提下，首先计算出共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系，然后在共挤出制备前的各层聚合物中，以各层碳含量之间的重量比例关系大小为依据来确定各层生物基的添加浓度，以此使共挤复合薄膜的各层降解速率趋于一致；所述共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系计算方法和步骤如下：第一步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物的化学分子式，分别计算出各层聚合物本身含碳元素的重量百分比，计算公式为：Z＝X×N÷Y×100%                               式（1）式（1）中：Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比；X表示碳原子的原子量；N表示某一层聚合物化学分子式中的碳原子数目；Y表示某一层聚合物化学分子式的分子量；第二步，根据共挤复合薄膜的各层厚度以及各层聚合物密度，分别计算出各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，计算公式为：Q＝U÷V×100%                                  式（2）式（2）中：Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比；U表示某一层聚合物密度与厚度的乘积；V表示各层聚合物密度与厚度的乘积之和；第三步，根据共挤复合薄膜中各层聚合物本身含碳元素的重量百分比以及各层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比，分别计算出共挤复合薄膜的各层碳含量，计算公式为：M＝Q×W×Z                                    式（3）式（3）中：M表示某一层的碳含量；Q表示某一层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比；W表示共挤复合薄膜的总重量；Z表示某一层聚合物本身含碳元素的重量百分比；从式（3）中可知，由于相对于各层碳含量中共挤复合薄膜的总重量W为相同数值，因此共挤复合薄膜各层碳含量之间的重量比例关系为：每层聚合物重量占共挤复合薄膜总重量的重量百分比与每层聚合物本身含碳元素的重量百分比的乘积之比。