CN104140567A - 一种可降解复合薄膜材料及其制备方法 - Google Patents

一种可降解复合薄膜材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可降解复合薄膜材料及其制备方法，可降解复合薄膜材料由以下成分按照重量比组成：羟丙基淀粉为12～15份、羟乙基纤维素为19～21份、1,2-丙二醇为8～9份、聚丙二醇2000为4～9份、木质纤维素为5～9份、聚乳酸纤维为7～14份。本发明的可降解复合薄膜材料的制备方法包括加热溶解、螺杆挤压、拉制成型。制备得到的可降解复合薄膜材料具有非常良好的拉伸性能和耐煮性能，在可降解的基础上提高复合薄膜材料的耐用性。

Description

一种可降解复合薄膜材料及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜材料领域，涉及一种复合薄膜材料及其制备方法，特别是涉及一种可降解复合薄膜材料及其制备方法。
背景技术
随着塑料薄膜制品使用的增多，给自然环境中带来了大量的污染，常规的塑料薄膜制品，例如聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制成的塑料薄膜在自然环境下无法自然降解，在放置很多年后，仍然存在于自然环境中，这些不能降解的塑料薄膜增加了环境的污染。
随着各行各业对环保意识的加强，可降级薄膜塑料逐渐在成为一种主流的发展趋势，随着科研的不断深入，各种新型的可降级薄膜塑料也随之产生，可降解的薄膜塑料通常其拉伸性能和耐热性能较差，如何提高他们的拉伸强度和耐热的强度，是需要我们尽快解决的一个问题。
发明内容
要解决的技术问题：常规的可降解复合薄膜塑料通常由改性淀粉制备得到，制备的可降解薄膜材料的拉伸性能较差，虽然可以再短时间内分解，但是由于其较差的拉伸性能和较差的耐热性能，不能应用于对拉伸性能和耐热性能要求较高的条件下。
技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种可降解复合薄膜材料，所述的可降解复合薄膜材料由以下成分按照重量比组成：
羟丙基淀粉              12～15份、       
羟乙基纤维素            19～21份、
1,2-丙二醇               8～9份、
聚丙二醇2000            4～9份、
木质纤维素              5～9份、
聚乳酸纤维              7～14份。
所述的一种可降解复合薄膜材料，制备方法包括如下步骤：
（1）将反应釜温度升高至160～180℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为12～15份、羟乙基纤维素为19～21份、1,2-丙二醇为8～9份、聚丙二醇2000为4～9份、木质纤维素为5～9份、聚乳酸纤维为7～14份，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为170～180℃，第二段为185～190℃，第三段为195～200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
如上所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，优选包括如下步骤：
（1）将反应釜温度升高至160～180℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为14～15份、羟乙基纤维素为20～21份、1,2-丙二醇为8～9份、聚丙二醇2000为7～9份、木质纤维素为5～7份、聚乳酸纤维为10～14份，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为170～180℃，第二段为185～190℃，第三段为195～200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
优选的，所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，制备方法中所述挤压时温度第一段温度为180℃。
优选的，所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，制备方法中所述挤压时温度第二段温度为185℃。
有益效果：本发明的制备方法制备得到的可降解复合薄膜材料具有较高的拉伸强度和耐热强度，测定了本发明的可降解薄膜材料的拉伸强度，其拉伸强度在45.3MPa至47.2MPa，将制备的可降级薄膜材料在沸水中蒸煮3h后无破损现象，提高了可降解薄膜材料的性能，可应用于相应的环境下。
具体实施方式
实施例1
（1）将反应釜温度升高至180℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为15kg、羟乙基纤维素为19kg、1,2-丙二醇为9kg、聚丙二醇2000为4kg、木质纤维素为9kg、聚乳酸纤维为7kg，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为180℃，第二段为190℃，第三段为200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
实施例2
（1）将反应釜温度升高至160℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为14kg、羟乙基纤维素为20kg、1,2-丙二醇为8kg、聚丙二醇2000为7kg、木质纤维素为7kg、聚乳酸纤维为10kg，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为170℃，第二段为185℃，第三段为195℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
实施例3
（1）将反应釜温度升高至170℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为12kg、羟乙基纤维素为21kg、1,2-丙二醇为9kg、聚丙二醇2000为9kg、木质纤维素为5kg、聚乳酸纤维为14kg，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为180℃，第二段为185℃，第三段为200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
测定了实施例1至3的可降解复合薄膜材料的拉伸强度，实施例1至3的可降解薄膜材料的拉伸强度分别为45.9MPa、45.3MPa、47.2MPa。
将实施例1至3的可降解复合薄膜材料在沸水中蒸煮3h后实施例1至3的薄膜都为发生破损现象，具有较高的耐热强度。

Claims (5)

1.一种可降解复合薄膜材料，其特征在于所述的可降解复合薄膜材料由以下成分按照重量比组成：
羟丙基淀粉              12～15份、       
羟乙基纤维素            19～21份、
1,2-丙二醇               8～9份、
聚丙二醇2000            4～9份、
木质纤维素              5～9份、
聚乳酸纤维              7～14份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，其特征在于所述的可降解复合薄膜材料的制备方法包括如下步骤：
（1）将反应釜温度升高至160～180℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为12～15份、羟乙基纤维素为19～21份、1,2-丙二醇为8～9份、聚丙二醇2000为4～9份、木质纤维素为5～9份、聚乳酸纤维为7～14份，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为170～180℃，第二区间为185～190℃，第三区间为195～200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
3.根据权利要求2所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，其特征在于所述的可降解复合薄膜材料的制备方法包括如下步骤：
（1）将反应釜温度升高至160～180℃，升高至指定温度后，向反应釜中投入羟丙基淀粉为14～15份、羟乙基纤维素为20～21份、1,2-丙二醇为8～9份、聚丙二醇2000为7～9份、木质纤维素为5～7份、聚乳酸纤维为10～14份，投入羟丙基淀粉、羟乙基纤维素、1,2-丙二醇、聚丙二醇2000、木质纤维素、聚乳酸纤维后，对反应釜中的原料搅拌处理，将所有成分搅拌至熔融均匀；
（2）将反应釜内的熔融的可降解复合材料制备成为薄膜，制备成薄膜的工艺如下：将熔融可降解材料进行双螺杆挤压处理，挤压时温度分为三段：第一段为170～180℃，第二段为185～190℃，第三段为195～200℃；
（3）双螺杆挤压后将薄膜材料进行压制、拉伸成型，制备得到所述的复合薄膜材料。
4.根据权利要求2所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，其特征在于制备方法中所述挤压时温度第一段温度为180℃。
5.根据权利要求2所述的一种可降解复合薄膜材料的制备方法，其特征在于制备方法中所述挤压时温度第二段温度为185℃。
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