无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法，该薄膜的物质成分包括碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1～2）：1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1:（1～1.5）：1：（0.5～1），光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0.1%～1%。制备时，先将碳酸钙干燥，接着加入添加剂进行充分混合，然后加入光降解剂并混合均匀，接着将所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒，最后，将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，本发明的聚乙烯膜为双降解薄膜，对环境友好。
【专利说明】无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及聚烯烃薄膜领域技术，尤其是指一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄 膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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】
[0005] 有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种无机粉体高 填充双降解聚烯烃薄膜及其制备方法，其能有效解决现有的薄膜力学性能不好、生产成本 高的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案： 一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，包括有碳酸钙、添加剂和光降解剂，该碳酸钙 和添加剂的质量比为（1?2) :1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA， 该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: (1?1.5):1 :(0.5?1)，光降解 剂的质量为高密度聚乙烯的〇. 1%?1%。
[0007] 优选的，所述添加剂进一步包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1 :(〇? 1)。
[0008] 优选的，所述碳酸钙为偶联剂改性碳酸钙，其目数> 800目。
[0009] 优选的，所述碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。
[0010] 优选的，所述光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
[0011] 优选的，所述高密度聚乙烯的型号为HDPE F120A;EVA为吹膜级EVA;脂肪族聚酯 的数均分子量为8. 9X 104,多分散性指数为1. 78 ;PLA的型号为REV0DE201。
[0012] 一种如前述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，包括有以下步骤： 1) 将碳酸钙干燥； 2) 将添加剂与步骤1)处理后的碳酸钙进行充分混合； 3) 向步骤2)的混合物中加入光降解剂并混合均匀； 4) 将步骤3)所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒； 5) 将步骤4)所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。
[0013] 优选的，所述碳酸钙干燥至水分含量< 0. 1%。
[0014] 优选的，所述熔融挤出的温度为170?230°C。
[0015] 优选的，所述吹塑成膜的温度为150?190°C，吹胀比为2?4。
[0016] 本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案 可知： 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%。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 烯膜为双降解薄膜，对环境友好。
【具体实施方式】
[0017] 本发明揭示的一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，它包括有碳酸钙、添加剂 和光降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1?2) :1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、月旨 肪族聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: (1?1.5): 1 : (0. 5?1)，光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0. 1%?1%。该碳酸钙为偶联剂改性碳酸 钙，其目数> 800目，该碳酸钙为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。该添加剂还可以 包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1 :(〇?1)，该高密度聚乙烯的型号为HDPE F120A ;EVA为吹膜级EVA ;脂肪族聚酯的数均分子量为8. 9 X 104,多分散性指数为1. 78 ;PLA 的型号为REV0DE201。该光降解剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
[0018] 制备时，依照以下步骤： 1) 将碳酸钙干燥，碳酸钙干燥至水分含量< 〇. 1% ; 2) 将添加剂与步骤1)处理后的碳酸钙进行充分混合； 3) 向步骤2)的混合物中加入光降解剂并混合均匀； 4) 将步骤3)所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒，熔融挤出的温度为170? 230。。； 5) 将步骤4)所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜，吹塑成膜的温度为150?190°C，吹 胀比为2?4。
[0019] 下面用具体实施例对本发明进行说明： 实施例1 : 首先，选取800目细度的重质碳酸钙1千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好的碳酸 钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)、PLA和淀 粉共1千克(其中，高密度聚乙烯为〇. 2Kg，EVA为0. 2Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 3 Kg，PLA 为0. 2Kg，淀粉为0. lKg)混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸铈2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°C温度范围内熔融挤出、造粒；接 着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为4,即可得 到目标聚乙烯薄膜材料。
[0020] 实施例2 : 首先，选取800目细度的重质碳酸钙2千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好的碳酸 钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)和PLA共 1.2千克(其中，高密度聚乙烯为0. 3Kg，EVA为0. 3Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 3 Kg，PLA为 0. 3Kg)混合10分钟后，接着，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°C温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直接将所制备 的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为2,即可得到目标聚乙烯薄膜 材料。
[0021] 实施例3: 首先，选取1000目细度的轻质碳酸钙1. 5千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好的 碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)、PLA 和淀粉共1. 1千克(其中，高密度聚乙烯为0. 2Kg，EVA为0. 2Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 3 Kg，PLA为0. 2Kg，淀粉为0. 2Kg)混合10分钟后；接着，加入光降解剂硬脂酸钙2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°C温度范围内熔融挤出、造 粒；接着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为3,即 可得到目标聚乙烯薄膜材料。
[0022] 实施例4 : 首先，选取2000目细度的重质碳酸钙1. 8千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好 的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)和 PLA共1. 44千克(其中，高密度聚乙烯为0. 36Kg，EVA为0. 36Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 36 Kg，PLA为0. 36Kg)混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁0. 36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°C温度范围内熔融挤出、造粒；接 着，直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为2. 5,即可 得到目标聚乙烯薄膜材料。
[0023] 实施例5 : 首先，选取1500目细度的重质碳酸钙1. 8千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好 的碳酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)和 PLA共1. 62千克(其中，高密度聚乙烯为0. 36Kg，EVA为0. 36Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 54 Kg，PLA为0. 36Kg)混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁3. 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°C温度范围内熔融挤出、造粒；接着， 直接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为2. 8,即可得到 目标聚乙烯薄膜材料。
[0024] 实施例6 : 首先，选取1800目细度的轻质碳酸钙2千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好的碳 酸钙加入到高速混合机中，然后，加入高密度聚乙烯（HDPE)、EVA、脂肪族聚酯（PBS)和PLA 共1.44千克(其中，高密度聚乙烯为0. 36Kg，EVA为0. 36Kg，脂肪族聚酯（PBS)为0. 36 Kg， PLA为0. 36Kg)混合10分钟后，接着，加入光降解剂硬脂酸铁2. 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°C温度范围内熔融挤出、造粒；接着，直 接将所制备的粒料加入到吹膜机中，在150?190°C范围内吹塑，吹胀比为3,即可得到目标 聚乙烯薄膜材料。
[0025] 实施例7 : 首先，选取1500目细度的轻质碳酸钙1. 5千克，在150°C下干燥3小时，再将干燥好的
【权利要求】
1. 一种无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：包括有碳酸钙、添加剂和光 降解剂，该碳酸钙和添加剂的质量比为（1?2) :1，该添加剂包括有高密度聚乙烯、脂肪族 聚酯、PLA和EVA，该高密度聚乙烯、脂肪族聚酯、PLA和EVA的质量比为1: (1?1. 5) :1 : (0. 5?1)，光降解剂的质量为高密度聚乙烯的0. 1%?1%。
2. 如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述添加剂 进一步包括有淀粉，高密度聚乙烯与淀粉的质量比为1 :(〇?1)。
3. 如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述碳酸钙 为偶联剂改性碳酸钙，其目数> 800目。
4. 如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述碳酸钙 为重质碳酸钙、轻质碳酸钙中的至少一种。
5. 如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述光降解 剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钙中的至少一种。
6. 如权利要求1所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜，其特征在于：所述高密度 聚乙烯的型号为HDPE F120A ;EVA为吹膜级EVA ;脂肪族聚酯的数均分子量为8. 9X 104,多 分散性指数为1. 78 ;PLA的型号为REV0DE201。
7. -种如权利要求1至6任一项所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方 法，其特征在于：包括有以下步骤： 1) 将碳酸钙干燥； 2) 将添加剂与步骤1)处理后的碳酸钙进行充分混合； 3) 向步骤2)的混合物中加入光降解剂并混合均匀； 4) 将步骤3)所得的混合物加入挤出机中熔融挤出、造粒； 5) 将步骤4)所得粒料加入到吹膜机中吹塑成膜。
8. 如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于： 所述碳酸钙干燥至水分含量< 〇. 1%。
9. 如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于： 所述熔融挤出的温度为170?230°C。
10. 如权利要求7所述的无机粉体高填充双降解聚烯烃薄膜的制备方法，其特征在于： 所述吹塑成膜的温度为150?190°C，吹胀比为2?4。
【文档编号】C08L3/02GK104086958SQ201410369172
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】曾聪, 杨丽庭, 谢胜, 郭亚光 申请人:广州石头造环保科技有限公司