一种改性降解塑料及其制备方法与流程

1.本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种改性降解塑料及其制备方法。


背景技术：

2.pla具有优异的拉伸力学性能，而且属于生物基可降解塑料，因此，随着人类环保意识的增强及传统石油基非降解塑料造成的白色污染日趋严重，对pla的研究与应用逐渐被重视起来。但是pla的脆性大，冲击强度低，耐热性差，熔体强度低，而且价格高，这些都大大限制了其应用，必须对其进行改性。熔融共混是其最为常用、有效的改性方法，其中与韧性聚合物熔融共混是最常用的增韧pla的方法之一，而用生物可降解的韧性聚合物来提高pla的冲击强度可不破坏其降解性能，因此备受关注。
3.pbat是己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯的共聚物，是一种可生物降解的芳香族聚酯，在酶存在的条件下，数周内就能够生物降解，而且它也是热塑性聚合物，具有优异的韧性。因此，将pbat与pla熔融共混，能够有效地改善pla脆性，同时也不会破坏最终产物的可生物降解性。pbat与pla的复合材料被广泛用于制备膜袋类产品。
4.在制备pbat与pla的复合材料时，往往需要添加一定量的碳酸钙来增强材料的拉伸性能和加工性能。但碳酸钙在pbat体系中常常发生团聚，导致材料的外观较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种改性塑料及其制备方法，可以提高碳酸钙在pbat中的分散性，得到的改性塑料具有良好的外观。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种改性塑料，包括以下质量份的制备原料：pbat树脂36～69.6份、pla树脂5～20份、碳酸钙25～40份、钙相容剂0.3～2份和添加剂0.1～2份；所述钙相容剂为聚乙烯膦酸酯、聚乙烯酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物、byk2012和巴斯夫joncryl4468中的一种或多种；所述添加剂包括抗氧剂、pbat与pla相容剂、分散剂、爽滑剂和稳定剂中的一种或多种。
8.优选的，所述抗氧剂包括酯类抗氧剂。
9.优选的，所述酯类抗氧剂包括抗氧剂1076或抗氧剂168。
10.优选的，所述pbat与pla相容剂包括磷酸酯、聚乙烯醇、pets或ebs。
11.优选的，所述爽滑剂包括芥酸酰胺或油酸酰胺。
12.优选的，所述稳定剂包括uv稳定剂或热稳定剂。
13.优选的，所述碳酸钙的颗粒度高于2000目。
14.本发明提供了上述方案所述改性塑料的制备方法，包括以下步骤：将各制备原料混合，得到预混料；将所述预混料进行挤出，得到改性塑料。
15.优选的，所述挤出采用双螺杆挤出机进行；所述双螺杆挤出机的料筒温度为110～150℃，螺杆转速为300～400r/min，真空度为0.5～0.8mpa，螺杆长径比为50～70。
16.本发明提供了一种改性塑料，包括以下质量份的制备原料：pbat树脂36～69.6份、pla树脂5～20份、碳酸钙25～40份、钙相容剂0.3～2份和添加剂0.1～2份；所述钙相容剂为聚乙烯膦酸酯、聚乙烯酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物、byk2012和巴斯夫joncryl4468中的一种或多种；所述添加剂包括抗氧剂、pbat与pla相容剂、分散剂、爽滑剂和稳定剂中的一种或多种。本发明的钙相容剂亲水部分易与碳酸钙结合，有机部分可以提高碳酸钙与pbat的相容性，进而使碳酸钙能够在pbat体系中分散良好，得到的改性塑料具有良好的外观，表现为产品外观细腻、表面有光泽度。此外，本发明提供的改性塑料的延伸率和拉伸强度较不使用钙相容剂的塑料也有所提升。
具体实施方式
17.本发明提供了一种改性塑料，包括以下质量份的制备原料：pbat树脂36～69.6份、pla树脂5～20份、碳酸钙25～40份、钙相容剂0.3～2份和添加剂0.1～2份；所述钙相容剂为聚乙烯膦酸酯、聚乙烯酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物、byk2012和巴斯夫joncryl4468中的一种或多种；所述添加剂包括抗氧剂、pbat与pla相容剂、分散剂、爽滑剂和稳定剂中的一种或多种。
18.在本发明中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
19.以质量份数计，本发明提供的改性塑料的制备原料包括pbat树脂36～69.6份，优选为40～65份，更优选为45～60份。
20.以所述pbat树脂的质量份数为基准，本发明提供的改性塑料的制备原料包括pla树脂5～20份，优选为7～18份，更优选为10～15份。
21.以所述pbat树脂的质量份数为基准，本发明提供的改性塑料的制备原料包括碳酸钙25～40份，优选为30～38份，更优选为32～36份。在本发明中，所述碳酸钙的粒度优选大于2000目，更优选为2000～4000目。在本发明中，所述碳酸钙能够增强塑料的拉伸性能和加工性能。
22.以所述pbat树脂的质量份数为基准，本发明提供的改性塑料的制备原料包括钙相容剂0.3～2份，优选为0.5～1.8份，更优选为0.8～1.5份。在本发明中，所述钙相容剂为聚乙烯膦酸酯、聚乙烯酰胺、乙烯-乙烯醇共聚物、byk2012和巴斯夫joncryl4468中的一种或多种，更优选为byk2012或巴斯夫joncryl4468。当所述钙相容剂为上述物质中的多种时，本发明对各物质的配比没有特殊要求，任意配比均可。
23.以所述pbat树脂的质量份数为基准，本发明提供的改性塑料的制备原料包括添加剂0.1～2份，优选为0.3～1.8份，更优选为0.5～1.5份。在本发明中，所述添加剂优选包括抗氧剂、pbat与pla相容剂、分散剂、爽滑剂和稳定剂中的一种或多种。当所述添加剂包括上述添加剂中的多种时，本发明对各添加剂的配比没有特殊要求，本领域熟知的配比均可。在本发明中，所述抗氧剂优选包括酯类抗氧剂；所述酯类抗氧剂优选包括抗氧剂1076或抗氧剂168。在本发明中，所述pbat与pla相容剂优选包括磷酸酯、聚乙烯醇、pets或ebs；所述爽滑剂优选包括芥酸酰胺或油酸酰胺；本发明对所述分散剂的种类没有特殊要求，采用本领域熟知的分散剂即可。
24.本发明提供了上述方案所述改性塑料的制备方法，包括以下步骤：将各制备原料混合，得到预混料；将所述预混料进行挤出，得到改性塑料。
25.本发明将各制备原料混合，得到预混料。本发明优选在高速搅拌机中进行所述混合。本发明对所述高速搅拌机的转速没有特殊要求，采用本领域熟知的高速搅拌机即可。
26.得到预混料后，本发明将所述预混料进行挤出，得到改性塑料。在本发明中，所述挤出优选采用双螺杆挤出机进行；所述双螺杆挤出机的料筒温度优选为110～150℃，更优选为120～140℃；螺杆转速优选为300～400r/min，更优选为320～380r/min；真空度优选为0.5～0.8mpa，更优选为0.6～0.7mpa；螺杆长径比优选为50～70，更优选为55～65。
27.下面结合实施例对本发明提供的改性降解塑料及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
28.以下实施例和对比例中所用碳酸钙的粒度高于2000目。
29.对比例1
30.以质量份数计，制备原料为：pbat树脂69.2份、pla树脂5份、碳酸钙25份、添加剂0.8份(具体为pets 0.2份+抗氧剂1076 0.2份+爽滑剂(芥酸酰胺)0.4份)；
31.将各制备原料在高速搅拌机中混合，得到预混料，将所述预混料经过主喂料口加入挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度110～150℃，螺杆转速300～400r/min，真空度0.5～0.8mpa，螺杆长径比为60，得到改性塑料。
32.实施例1
33.以质量份数计，制备原料为：pbat树脂68.7份、pla树脂5份、碳酸钙25份、钙相容剂0.5份(byk2012)、添加剂0.8份(具体为pets 0.2份+抗氧剂1076 0.2份+爽滑剂(芥酸酰胺)0.4份)；
34.将各制备原料在高速搅拌机中混合，得到预混料，将所述预混料经过主喂料口加入挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度110～150℃，螺杆转速300～400r/min，真空度0.5～0.8mpa，螺杆长径比为60，得到改性塑料。
35.实施例2
36.以质量份数计，制备原料为：pbat树脂68.7份、pla树脂5份、碳酸钙25份、钙相容剂0.5份(巴斯夫joncryl4468)、添加剂0.8份(pets 0.4份+抗氧剂1076 0.4份)；
37.将各制备原料在高速搅拌机中混合，得到预混料，将所述预混料经过主喂料口加入挤出机共同挤出，双螺杆挤出机料筒温度110～150℃，螺杆转速300～400r/min，真空度0.5～0.8mpa，螺杆长径比为60，得到改性塑料。
38.性能测试：
39.将对比例1和实施例1～2制备的改性塑料分别制备成膜，膜厚为0.04～0.045mm、宽度为20mm，密度13g/m2，观察膜的外观并测试膜的延伸率和拉伸强度，测试依据的标准为iso527-2012，结果如表1所示。
40.表1 实施例1～3改性塑料的性能
41.[0042][0043]
由表1的结果可知，本发明通过使用钙相容剂能够提高碳酸钙在体系中的分散性，进而提高了产品的外观效果，此外，添加改相容剂还能提高产品的延伸率和/或拉伸强度。
[0044]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。