CN104892993A - 一种耐老化全降解薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化全降解薄膜,其特征是由下述重量份的原料制得:玉米淀粉40-60,石墨粉3-5,硅藻土3-5,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,正硅酸乙酯4-10,没食子酸丙酯0.005-0.01,三油酸甘油酯2-4,聚乙二醇2-4,硅烷偶联剂KH-550 0.5-1,硬脂酸钡0.5-1。本发明的全降解薄膜不仅具有良好的耐老化性能,同时具有良好的力学性能和耐水性,降解性能良好,价格低廉,绿色环保,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜材料领域,具体涉及一种耐老化全降解薄膜及其制备方法。
背景技术
近年来,改善生态环境的呼声日益高涨。我国作为一个包装大国,塑料包装制品的使用量巨大,废弃塑料难以降解,残留在环境中形成“白色污染”,严重威胁人类的生存环境。因此,开发环境友好型、无毒、无污染的全生物降解型膜替代传统包装膜已经成为必然趋势。
PVA是一种用途广泛的高分子聚合物,分子中含有大量的羟基,其相邻分子间具有强大的吸引力,具有良好的阻透性、强力粘接性、柔韧性、光泽性、平滑性、耐油性和耐有机溶剂性。PVA易于生物降解,低毒性无刺激,价廉易得,是一种非常有前景的可降解塑料基体材料。然而PVA的耐水性和力学性能较差,限制了PVA基塑料薄膜的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐老化全降解薄膜,力学性能良好,具有较好的耐水性,价格低廉,绿色环保。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种耐老化全降解薄膜,其是由下述重量份的原料制得:
玉米淀粉40-60,石墨粉3-5,硅藻土3-5,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,正硅酸乙酯4-10,没食子酸丙酯0.005-0.01,三油酸甘油酯2-4,聚乙二醇2-4,硅烷偶联剂KH-550 0.5-1,硬脂酸钡0.5-1。
一种耐老化全降解薄膜的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将石墨粉和硅藻土混合后300-400℃处理1-2h,冷却后过600-800目筛,与玉米淀粉混合均匀后得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min,得混悬液,所述的氨水浓度为25-26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于50-60℃充分搅拌反应4-6h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶联剂KH-550和硬脂酸钡混合,先于70-80℃搅拌0.5-1h,再加入甘油和没食子酸丙酯100-120℃搅拌0.5-1h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
本发明的优点是:
以石墨粉、硅藻土和玉米淀粉作为基料,通过二氧化硅表面复合改性基料以增加基料的强度,同时引入聚乙二醇进行表面改性提高基料与聚乙烯醇的界面相容性,有效改善了复合材料的机械性能,并通过与其他成分的复配,使制得的全降解薄膜不仅具有具有良好的耐老化性能,同时具有良好的强度、拉伸性能和耐水性,降解性能良好,价格低廉,绿色环保,使用寿命长。
具体实施方式
本发明非限定实施例如下:
一种耐老化全降解薄膜,由下列重量(kg)的组分原料制备而成:
玉米淀粉50,石墨粉4,硅藻土4,聚乙烯醇25,甘油20,正硅酸乙酯8,没食子酸丙酯0.008,三油酸甘油酯3,聚乙二醇3,硅烷偶联剂KH-550 0.8,硬脂酸钡0.8。
耐老化全降解薄膜的制备方法包括以下步骤:
(1)将石墨粉和硅藻土混合后400℃处理1h,冷却后过600目筛,与玉米淀粉混合均匀后得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散15min,得混悬液,所述的氨水浓度为26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于60℃充分搅拌反应4h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶联剂KH-550和硬脂酸钡混合,先于80℃搅拌0.5h,再加入甘油和没食子酸丙酯120℃搅拌0.5h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
上述制得的薄膜性能测试结果如下:
拉伸强度(MPa):30.6;
断裂强度(MPa):47.0;
湿强度(MPa):25.1;
60d降解率:≥30%。
Claims (2)
1.一种耐老化全降解薄膜,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得:
玉米淀粉40-60,石墨粉3-5,硅藻土3-5,聚乙烯醇20-30,甘油15-25,正硅酸乙酯4-10,没食子酸丙酯0.005-0.01,三油酸甘油酯2-4,聚乙二醇2-4,硅烷偶联剂KH-550 0.5-1,硬脂酸钡0.5-1。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化全降解薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将石墨粉和硅藻土混合后300-400℃处理1-2h,冷却后过600-800目筛,与玉米淀粉混合均匀后得混合粉体;
(2)将(1)中得到的混合粉体与聚乙二醇共同加入适量乙醇/水/氨水的混合液中并超声分散10-15min,得混悬液,所述的氨水浓度为25-26%,所述的乙醇/水/氨水混合液中氨水、蒸馏水和乙醇的重量比=1:2:5;
(3)向(2)中得到的混悬液中缓慢滴加乙醇/正硅酸乙酯混合液,于50-60℃充分搅拌反应4-6h,过滤后用无水乙醇洗涤并干燥,得改性粉体;所述的乙醇/正硅酸乙酯混合液中乙醇和正硅酸乙酯的重量比=1:1;
(4)将(3)中得到的改性粉体与聚乙烯醇、三油酸甘油酯、硅烷偶联剂KH-550和硬脂酸钡混合,先于70-80℃搅拌0.5-1h,再加入甘油和没食子酸丙酯100-120℃搅拌0.5-1h,最后加入双螺杆挤出机挤出造粒,得薄膜粒料;
(5)将(4)中得到的薄膜粒料用吹膜法制成薄膜,即得。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1104656A (zh) * | 1993-12-31 | 1995-07-05 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 生物降解膜及其制备方法 |
CN102329435A (zh) * | 2011-07-23 | 2012-01-25 | 佛山市衡龙科技有限公司 | 一种复合全降解农用地膜材料及其制备工艺 |
CN103965519A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-06 | 齐鲁工业大学 | 一种再生纤维素增强淀粉薄膜的制备方法 |
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CN103965519A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-08-06 | 齐鲁工业大学 | 一种再生纤维素增强淀粉薄膜的制备方法 |
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