CN103435883A - 一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法 - Google Patents
一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：1）将碳酸钙干燥；2）将干燥后的碳酸钙与偶联剂按质量比100：0.5～3进行充分混合；3）将高密度聚乙烯、EVA、上步处理后的碳酸钙进行充分混合；4）向上步的混合物中加入光降解剂并混合均匀；5）将上步所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；6）将上步所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。本发明制备的聚乙烯膜成本低廉，而且力学性能较好，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，另外，本发明的聚乙烯膜可降解，对环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法。
背景技术
聚乙烯薄膜应用广泛，在购物袋、垃圾袋、包装以及农用地膜等方面都有应用，并且随着社会发展聚乙烯薄膜的应用量还将持续快速增长。聚乙烯是以石油为原料制成的树脂，而石油是不可再生资源，国际石油价格居高不下，因此在聚乙烯薄膜中添加碳酸钙不仅能降低生产成本，更能节约宝贵的石油资源。
由于聚乙烯化学稳定性好，难自然降解，大量聚乙烯薄膜仅仅使用一次后便丢弃，废旧塑料制品所造成的“白色污染”日趋严重。
当前的无机粉体填充聚乙烯薄膜材料中的无机物填充量一般较低，一般不超过30%，高填充无机物后薄膜的力学性能急剧下降。
因此在满足使用性能的前提下，尽可能的提高碳酸钙的填充量，对于降低生产成本，以及降低环境污染，提高聚乙烯薄膜的降解性能等方面具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将碳酸钙干燥；
2）将干燥后的碳酸钙与偶联剂按质量比100：0.5～3进行充分混合；
3）将高密度聚乙烯、EVA、上步处理后的碳酸钙进行充分混合；
4）向上步的混合物中加入光降解剂并混合均匀；
5）将上步所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；
6）将上步所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。
步骤1）中，所述的碳酸钙的目数≥800目，将碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%。
所述的碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝锆酸酯偶联剂中的至少一种。
所述的光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
所述的光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%-1%。
所述的高密度聚乙烯与EVA的质量比为（1-1.5）：1。
熔融挤出的温度为170-230℃。
吹塑成膜的温度为160-200℃。
本发明的有益效果是：本发明制备的聚乙烯膜成本低廉，而且力学性能较好，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，另外，本发明的聚乙烯膜可降解，对环境友好。
具体实施方式
一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将碳酸钙干燥；
2）将干燥后的碳酸钙与偶联剂按质量比100：0.5～3进行充分混合；
3）将高密度聚乙烯、EVA、上步处理后的碳酸钙进行充分混合；
4）向上步的混合物中加入光降解剂并混合均匀；
5）将上步所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；
6）将上步所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。
步骤1）中，所述的碳酸钙的目数≥800目，将碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%。
所述的碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝锆酸酯偶联剂中的至少一种。
所述的光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
所述的光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%-1%。
所述的高密度聚乙烯与EVA的质量比为（1-1.5）：1。
熔融挤出的温度为170-230℃。
吹塑成膜的温度为160-200℃，吹胀比为2-4。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
首先，选取800目细度的重质碳酸钙1千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，并将5克钛酸酯偶联剂AT2-TMC-311w也加入到高速混合机，混合5分钟，再加入高密度聚乙烯和EVA共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.5Kg），混合10分钟后，加入光降解剂硬脂酸铈5克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出，造粒，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在160～200℃范围内吹塑，吹胀比为4，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。
实施例2：
首先，选取2000目细度的重质碳酸钙2千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，并将40克硅烷偶联剂KH550也加入到高速混合机，混合8分钟，再加入高密度聚乙烯和EVA共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.6Kg），混合10分钟后，加入光降解剂硬脂酸铁5克，继续混合8分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出，造粒，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在160～200℃范围内吹塑，吹胀比为2，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。
实施例3：
首先，选取2500目细度的重质碳酸钙2千克，在150℃下干燥3小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，并将硅烷偶联剂KH560和铝锆酸酯偶联剂共60克（KH560为30克）也加入到高速混合机，混合8分钟，再加入高密度聚乙烯与EVA共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.6Kg），混合10分钟后，加入光降解剂硬脂酸铁10克，继续混合8分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出，造粒，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在160～200℃范围内吹塑，吹胀比为3，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。
实施例4：
首先，选取1500目细度的重质碳酸钙3千克，在120℃下干燥4小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，并将钛酸酯偶联剂AT2-TMC-311w和铝锆酸酯偶联剂共30克（其中，钛酸酯偶联剂AT2-TMC-311w为15g）加入到高速混合机，混合5分钟，再加入高密度聚乙烯与EVA共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.6Kg），混合10分钟后，加入光降解剂硬脂酸铁3克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出，造粒，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在160～200℃范围内吹塑，吹胀比为3，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。
实施例5：
首先，选取1250目轻质碳酸钙和1500目重质碳酸钙混合物共1.5千克（轻质碳酸钙为1千克），在120℃下干燥4小时，再将干燥好的碳酸钙加入到高速混合机中，并将30克铝锆酸酯偶联剂也加入到高速混合机，混合5分钟，再加入高密度聚乙烯与EVA共1千克（其中，高密度聚乙烯为0.6Kg），混合10分钟后，加入光降解剂硬脂酸铁6克，继续混合5分钟，然后取出混合物，加入到螺杆挤出机中，在170～230℃温度范围内熔融挤出，造粒，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在160～200℃范围内吹塑，吹胀比为4，即可得到目标聚乙烯薄膜材料。
本发明所用的HDPE的型号为：HDPE F120A，本发明所用的EVA为吹膜级EVA。
性能评价方式及实行标准：
按照本发明的制备步骤制得碳酸钙高填充可降解聚乙烯薄膜后，拉伸性能测试按GB 13022-91进行，试样尺寸：长度150mm，宽度20mm，厚度0.03±0.01mm，拉伸速度为500mm/min，所制备的薄膜纵向拉伸强度≥14MPa，纵向断裂伸长率≥300%。
Claims (9)
1.一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将碳酸钙干燥；
2）将干燥后的碳酸钙与偶联剂按质量比100：0.5～3进行充分混合；
3）将高密度聚乙烯、EVA、上步处理后的碳酸钙进行充分混合；
4）向上步的混合物中加入光降解剂并混合均匀；
5）将上步所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒；
6）将上步所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述的碳酸钙的目数≥800目，将碳酸钙干燥至水分含量≤0.1%。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝锆酸酯偶联剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%-1%。
7.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯与EVA的质量比为（1-1.5）：1。
8.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：熔融挤出的温度为170-230℃。
9.根据权利要求1所述的一种碳酸钙高填充高性能可降解聚乙烯薄膜的制备方法，其特征在于：吹塑成膜的温度为160-200℃。
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