(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112341655 A(43)申请公布日 2021.02.09
(21)申请号 202011477999.0(22)申请日 2020.12.15
(71)申请人 宁波柯恩生物材料有限公司
地址 315301 浙江省宁波市慈溪市新兴产
业集群区宗汉街道新兴一路1号(72)发明人 黄海林 李兵
(74)专利代理机构 慈溪方升专利代理事务所
(普通合伙) 33292
代理人 严晓(51)Int.Cl.
C08J 5/18(2006.01)C08J 3/24(2006.01)C08L 67/04(2006.01)C08L 67/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页
CN 112341655 A(54)发明名称
高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料及其制备方法(57)摘要
高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，包括下列组分：聚乳酸65‑81质量份；聚对苯
开口剂3‑7二甲酸‑己二酸丁二醇酯20‑5质量份；
质量份；交联剂6‑9质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT‑K‑30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT‑J‑05交联剂。由于本发明改善PLA与PBAT、PLA与PLA分子链的接枝，改善PLA与PBAT的相容性，故本发明生产的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，可以直接应用于用挤出吹膜生产，也可以和PBAT等降解材料任意比例混合进行挤出吹膜生产。
CN 112341655 A
权 利 要 求 书
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1.高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其特征在于包括下列组分：聚乳酸 65-81质量份；聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 20-5质量份；开口剂 3-7质量份；交联剂 6-9质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
2.如权利要求1所述的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中进行干燥，之后与开口剂、交联剂按照配比进行混合，将混合料在螺杆挤出机中进行混炼造粒。
3.如权利要求2所述的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在70℃-90℃下干燥1-4小时。
4.如权利要求3所述的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯开口剂、交联剂在高混机中混合搅拌。
5.如权利要求4所述的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。
6.如权利要求5所述的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。
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说 明 书
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高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种降解材料及降解材料的制备方法。
背景技术[0002]随着《国家发展改革委、生态环境部关于进一步加强塑料污染治理的意见》的出台，全国多地的禁塑时间已经进入倒计时，最先禁止使用的就是非降解的塑料薄膜和塑料购物袋和塑料包装袋等。这样降解塑料的使用量会大幅度攀升，聚乳酸(PLA)，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)都是很好的生物降解材料,是目前使用最广泛的两种吹膜材料。[0003]目前绝大多数工厂都是使用配比混合料，即在将聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)、硬脂酸、扩链剂等材料按一定比例混合搅拌后直接挤出吹膜成型。[0004]现有技术还存在的缺点在于a.由于是混合材料，各种材料由于密度不同，形状各异，难以混合均匀；b.材料的流动性相差较大，引起薄膜厚薄不均匀的现象；c.各种材料的熔融温度不一，加工工艺难于控制：若加工温度偏低，材料塑化不好，薄膜表面粗糙，凹凸不平，有雾状水纹；若加工温度偏高，会引起薄膜横向厚度不均匀，材料降解，产品发黄等现象。[0005]另外，在现有技术中，聚乳酸(PLA)材料在在工业化挤出吹膜应用中，当PLA含量超过70%时即无法吹塑成膜（《中国塑料》2015年3月，杨冰等著《PBAT/PLA薄膜的制备及其性能研究》 2.4 最后的一段结论）。发明内容
[0006]为了克服现有技术中降解材料的上述不足，本发明提供一种高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，并提供其制备方法，可有效解决上述问题。[0007]本发明解决其技术问题的技术方案是：高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，包括下列组分：
聚乳酸 65-81质量份；聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 20-5质量份；开口剂 3-7质量份；交联剂 6-9质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0008]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中进行干燥，之后与开口剂、交联剂按照配比进行混合，将混合料在螺杆挤出机中进行混炼造粒。[0009]优选的，聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在70℃-90℃下干燥1-4小时。[0010]优选的，聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯开口剂、交联剂在高混机中混合搅拌。
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说 明 书
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优选的，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。
[0012]优选的，所述双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0013]YT-J-05 交联剂按一定配比加入，可以改善PLA与PBAT、PLA与PLA分子链的接枝，改善PLA与PBAT的相容性。原因在于：浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05 交联剂是在聚乳酸中加入扩链剂进行混炼挤出而成的一种改性聚乳酸，扩链剂的环氧官能团与聚乳酸的反应官能团反应，形成了一定摩尔质量且有支链结构的PLA,具有支链的聚合物由于支链的存在会使分子间的缠绕点密度增加，这不仅仅体现在聚乳酸(PLA)与聚乳酸(PLA)分子链之间，同样也体现在聚乳酸(PLA)与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)分子链之间，这样聚乳酸(PLA)与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)分子链之间的缝隙会变小，大大改善了它们的相容性。
[0014]本发明的有益效果在于：由于本发明改善PLA与PBAT、PLA与PLA分子链的接枝，改善PLA与PBAT的相容性，故本发明生产的高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，可以直接应用于用挤出吹膜生产，也可以和PBAT等降解材料任意比例混合进行挤出吹膜生产。[0015]本发明的复合材料，在吹膜成型过程中出膜均匀稳定，膜泡透明无皱褶，开口性能好。薄膜手感好、不发脆、强度好，耐冲击性能好。克服了目前同类产品在挤出吹膜过程中的薄膜厚薄步均匀、表面粗糙、材料降解、产品发黄等诸多缺点。
[0016]本发明也填补了聚乳酸(PLA)材料在在工业化挤出吹膜应用中，当PLA含量超过70%时无法吹塑成膜的空白，本发明中“高含量聚乳酸”即在复合材料中聚乳酸的质量份可达到65份以上，直至81份。具体实施方式
[0017]下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。[0018]实施例一，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸70质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 15质量份；开口剂 5质量份；交联剂 8质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0019]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于80℃下干燥3小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0020]实施例二，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸65质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 8质量份；
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说 明 书
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开口剂 3质量份；交联剂 9质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0021]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于70℃下干燥2小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0022]实施例三，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸81质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 10质量份；开口剂 6质量份；交联剂 6质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0023]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于75℃下干燥4小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0024]实施例四，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸68质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 5质量份；开口剂 7质量份；交联剂 8.5质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0025]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于90℃下干燥1小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0026]实施例五，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸80质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 17质量份；开口剂 5.5质量份；交联剂 7质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙
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江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0027]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于85℃下干燥3.5小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。[0028]实施例六，高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料，其包括下列组分：
聚乳酸75质量份；
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯 20质量份；开口剂 4质量份；交联剂 6.5质量份；其中，开口剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-K-30型开口剂，交联剂采用浙江耀特生物科技有限公司生产的YT-J-05交联剂。
[0029]上述高含量聚乳酸全生物降解吹塑薄膜复合材料的制备方法为：将聚乳酸、聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯在干燥箱中于82℃下干燥2.5小时，之后与开口剂、交联剂按照配比在高混机中混合搅拌，将混合料在双螺杆挤出机中进行混炼造粒。双螺杆挤出机从进料口到出料口的温度范围分别为160℃、175℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、和185℃，螺杆转速为 280转/min，加料速度为3kg/min。
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