本发明属于环保料技术领域，具体涉及一种可降解聚乙烯包装材料制备方法。
背景技术：
随着经济的快速发展，聚乙烯包装材料由于其优良的加工性以及机械性能得到了越来越广泛的运用。然而现有的聚乙烯包装材料在大量使用手废弃的包装材料如何处理以减少环境污染是当今急需解决的问题，由于聚乙烯具有不可分解的特性，通过掩埋处理，是无法在短时间里大量分解的，通过焚烧处理，会由于燃烧释放一氧化碳、二氧化碳、氨、乙烯单体等气体，污染环境，因此，如何提高聚乙烯包装材料的降解性能是所需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种可降解聚乙烯包装材料制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量5-7%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应3-4小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.5-1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.01-0.015mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为大豆淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的5-6%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:35-37:79-83：6-8。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
有益效果：本发明方法制备的可降解聚乙烯包装膜，不仅具有优异的力学性能，同时还具有良好的可降解性能，本发明通过配制复合填料与改性淀粉的协同作用，大幅度的提高了聚乙烯包装材料的可降解性能，通过添加独特结构的复合填料，不仅能够与改性淀粉均匀混合，并在聚乙烯体系中均匀分散，同时，能够与改性淀粉协同作用，共同一定程度上削弱聚乙烯高分子链段之间的作用力，次价键力的减弱，从而使得聚乙烯包装材料在降解过程中链的断裂反应得到的较短聚合物链的重排会导致聚乙烯聚合物重新形成新的晶区，随着一定强度的光、热作用的增加，聚乙烯包装材料吸收能量后，温度升高使得分子热运动加剧，促使分子链断裂产生自由基，自由基攻击临近的高分子链，因此产生自由基链式反应，空气中氧和自由基碰撞反应，生产其他复杂不易的含氧分子链片段，引起氧元素含量的增加，继而进一步的加速聚乙烯包装膜才矮材料的降解。
具体实施方式
实施例1
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量5%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应3小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.5-1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.01mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为大豆淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的5%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:35:79：6。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
实施例2
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量7%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应4小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.015mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为大豆淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的6%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:37:83：8。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
实施例3
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量6.5%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应3.2小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.5-1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.012mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为大豆淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的5.5%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:36:81：7。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
对比例1
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量5-7%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应3-4小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.5-1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.02mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为玉米淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的5-6%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:35-37:79-83：6-8。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
对比例2
一种可降解聚乙烯包装材料制备方法，包括以下步骤：
（1）复合填料制备：由氢氧化钙悬浮液经过半胱氨酸、亚微米级绢云母在氮气惰性气体保护下反应制得；
（2）改性淀粉：将淀粉与去离子水高速混合配置成淀粉乳，对淀粉乳进行糊化处理，然后再缓慢滴加单体丙烯酸甲酯及引发剂溶液,反应1小时,然后再滴加淀粉乳质量5-7%的浓度为0.01mol/l的半胱氨酸溶液，继续反应3-4小时，然后结束反应，对反应产物进行洗涤干燥,得到改性淀粉；
（3）包装材料制备：将复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉均匀混合到一起，然后添加到双螺杆挤出机中熔融挤出，造粒，再将粒料通过吹塑机进行吹膜，制得。
作为进一步的技术方案，步骤（1）所述复合填料制备的方法为：配制氢氧化钙溶液，水浴加热至45℃，然后，向氢氧化钙溶液中添加其质量1.5-1.6%的亚微米绢云母，以150r/min转速搅拌10min，然后继续在搅拌的情况下添加半胱氨酸，半胱氨酸与氢氧化钙物质的量比为2：1，然后继续搅拌40min，然后调节溶液ph至11.2，再向溶液中通入二氧化碳与氩气，待溶液ph降低至9.5时，停止反应，过滤沉淀，采用清水洗涤，烘干至恒重，然后粉碎，研磨，过800目筛，即得。
作为进一步的技术方案，所述氢氧化钙溶液浓度为0.01-0.015mol/l。
作为进一步的技术方案，所述二氧化碳通入速率为30ml/min，氩气通入速率为120ml/min。
作为进一步的技术方案，所述淀粉为大豆淀粉，淀粉乳浓度为30.5%。
作为进一步的技术方案，所述糊化处理为在80℃下处理30min。
作为进一步的技术方案，所述单体丙烯酸甲酯添加量为淀粉质量的5-6%，添加的引发剂溶液中引发剂质量为单体丙烯酸甲酯的2.5%。
作为进一步的技术方案，所述引发剂为过硫酸铵。
作为进一步的技术方案，所述复合填料、聚乙烯树脂颗粒、改性淀粉混合质量比为:15-17:79-83：6-8。
作为进一步的技术方案，所述吹膜温度为155℃，吹膜比为1.8。
试验：
跌落试验：
将实施例与对比例相同规格的包装膜，内装入3kg米粒，然后进行相同的封口，自离地面0.6m高处自由落下，对比各组包装膜是否有损坏，每组试验十次；
表1
由表1可以看出，本发明制备的包装膜具有优异的力学性能。
降解试验
将相同规格的实施例与对比例聚乙烯薄膜试样在紫外线老化试验箱中：辐射实验(温度70℃，辐射强度0.95下试验100小时)，检测各组试样降解率：
表2
对照组：将实施例1中复合填料替换为碳酸钙；
由表2可以看出，本发明制备的聚乙烯包装材料具有更好的降解性能，降低本发明配制的复合填料的量，会大幅度降低聚乙烯包装材料的降解性能，采用大豆淀粉相较于玉米淀粉具有更好的降解性能。