一种可降解的阻燃塑料薄膜的制作方法

文档序号:37593754发布日期:2024-04-18 12:28阅读:7来源:国知局

本申请涉及塑料薄膜的,尤其是涉及一种可降解的阻燃塑料薄膜。


背景技术:

1、阻燃塑料薄膜是一种广泛应用于包装和覆盖领域的薄膜材料,具有重要的经济和社会意义。然而,传统的阻燃塑料薄膜往往采用非可降解聚合物为基材,难以降解,从而会给环境带来严重的污染,限制了其在可持续发展领域的应用。近年来,随着环保意识的不断提高,开发研究可降解的阻燃塑料薄膜已成为一个热门的研究方向。已有一些研究报道了使用生物基可降解聚合物和天然材料制备阻燃塑料薄膜,如淀粉基阻燃塑料薄膜、聚乳酸基阻燃塑料薄膜等。但是,这些材料的阻燃效果和降解性能仍然需要进一步提高。因此,亟需研究开发一种具有优异的阻燃性能和降解性能的塑料薄膜。


技术实现思路

1、为了研究开发出一种具有优异的阻燃性能和降解性能的塑料薄膜,本申请提供一种可降解的阻燃塑料薄膜。

2、第一方面,本申请提供的一种可降解的阻燃塑料薄膜,采用如下的技术方案:

3、一种可降解的阻燃塑料薄膜,所述塑料薄膜的原料包括如下重量份的组分:聚乳酸500~700份、阻燃填料80~120份、增塑剂1~3份、分散剂0.5~1份、流变剂0.2~0.4份、抗氧剂0.5~5份、触变剂5~25份;所述阻燃填料的原料包括氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙。

4、通过采用上述技术方案,聚乳酸为生物可降解材料,再利用氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙组成的阻燃填料,使得制得的薄膜具有优异的阻燃性能和降解性能。

5、在一个具体的可实施方案中,所述阻燃填料的制备方法包括以下步骤:

6、将氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙、偶联剂搅拌混合均匀,得到混合物;

7、在氮气的保护下,将混合物在750-850℃下焙烧1.5-2.5h,冷却,得到阻燃填料。

8、通过采用上述技术方案,利用偶联剂对氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙进行预处理,使得偶联剂负载在氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙上,因此提高了阻燃填料的分散性能。

9、在一个具体的可实施方案中,所述阻燃填料的制备方法包括以下步骤:

10、混粉:将氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙搅拌混合均匀,得到混合粉末;

11、制液:将混合粉末分散在水中,得到混合粉末分散液;向乙酸水溶液中加入壳聚糖,搅拌均匀,使得壳聚糖完全溶解,得到壳聚糖溶液;

12、混液:将混合粉末分散液加入到壳聚糖溶液中,搅拌均匀,得到混合液;

13、改性:向混合液中加入戊二醛,搅拌均匀,静置,加入氢氧化钠溶液,浸泡,过滤、洗涤、烘干、研磨,得到阻燃填料。

14、通过采用上述技术方案,戊二醛使得壳聚糖上的羟基交联,使得壳聚糖对混合粉末进行包覆,提高了制得阻燃填料的分散性能;另外壳聚糖自身还具有较好的生物降解性能,因此进一步提高了薄膜的降解性能。

15、在一个具体的可实施方案中,所述阻燃填料中,所述硅酸铝钙、所述纳米氧化硅、所述氢氧化铝、所述氧化铝的重量比为1:(0.8-1.2):(1.8-2.2):(2.5-3.5)。

16、通过采用上述技术方案,进一步限定了硅酸铝钙、纳米氧化硅、氢氧化铝、氧化铝的配比,从而提高了制得薄膜的阻燃性能。

17、在一个具体的可实施方案中,所述塑料薄膜的原料还包括100~200重量份的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和10~20重量份的乙基纤维素。

18、通过采用上述技术方案,聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯是一种热塑性生物降解塑料,再利用乙基纤维素的配合,可以进一步提高薄膜的降解性能。

19、在一个具体的可实施方案中,所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

20、通过采用上述技术方案,十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠的加入,可以使得原料中的各组分分散均匀,从而提高了制得薄膜的性能。

21、在一个具体的可实施方案中,所述流变剂选自聚乙二醇、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。

22、在一个具体的可实施方案中,所述阻燃塑料薄膜可以应用在农业覆膜、食品包装、医疗用品、土壤修复等领域。

23、第二方面,本申请提供的一种可降解的阻燃塑料薄膜的制备方法,采用如下的技术方案:

24、一种可降解的阻燃塑料薄膜的制备方法,包括以下步骤:

25、混合溶液制备:将聚乳酸溶解在甲酸乙酯中,搅拌均匀,得到聚乳酸溶液,接着将阻燃填料均匀混入聚乳酸溶液中,同时加入增塑剂、分散剂、流变剂、抗氧剂、触变剂、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、乙基纤维素搅拌均匀,得到混合溶液;

26、成膜:将混合溶液浇铸在平整的玻璃板上,并用刮板将表面刮平,制备成均匀的薄膜,将薄膜放置干燥,固化,最后将固化后的薄膜进行压延、挤出,得到阻燃塑料薄膜。

27、通过采用上述技术方案,先将聚乳酸溶解在甲酸乙酯中,得到聚乳酸溶液,接着与阻燃填料、增塑剂、分散剂、流变剂、抗氧剂、触变剂、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、乙基纤维素混合,然后成膜,得到阻燃性能和降解性能均较好的塑料薄膜。

28、在一个具体的可实施方案中,所述混合溶液制备步骤中,在50-70℃下,将聚乳酸加入到甲酸乙酯中,搅拌5-30min,得到聚乳酸溶液。

29、通过采用上述技术方案,限定了溶解温度和搅拌时间,使得聚乳酸可以更好的溶解在甲酸乙酯中,提高了制得聚乳酸溶液的品质。

30、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

31、1.本申请中聚乳酸为生物可降解材料,再利用氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙组成的阻燃填料,使得制得的薄膜具有优异的阻燃性能和降解性能;

32、2.本申请中聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯是一种热塑性生物降解塑料,再利用乙基纤维素的配合,可以进一步提高薄膜的降解性能;

33、3.本申请中的方法,先将聚乳酸溶解在甲酸乙酯中,得到聚乳酸溶液,接着与阻燃填料、增塑剂、分散剂、流变剂、抗氧剂、触变剂混合,然后成膜,得到阻燃性能和降解性能均较好的塑料薄膜。



技术特征:

1.一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述塑料薄膜的原料包括如下重量份的组分:聚乳酸500~700份、阻燃填料80~120份、增塑剂1~3份、分散剂0.5~1份、流变剂0.2~0.4份、抗氧剂0.5~5份、触变剂5~25份;所述阻燃填料的原料包括氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙。

2.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述阻燃填料的制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述阻燃填料的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述阻燃填料中,所述硅酸铝钙、所述纳米氧化硅、所述氢氧化铝、所述氧化铝的重量比为1:(0.8-1.2):(1.8-2.2):(2.5-3.5)。

5.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述塑料薄膜的原料还包括100~200重量份的聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和10~20重量份的乙基纤维素。

6.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述流变剂选自聚乙二醇、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜,其特征在于:所述阻燃塑料薄膜可以应用在农业覆膜、食品包装、医疗用品、土壤修复等领域。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的可降解的阻燃塑料薄膜的制备方法,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的一种可降解的阻燃塑料薄膜的制备方法,其特征在于:所述混合溶液制备步骤中,在50-70℃下,将聚乳酸加入到甲酸乙酯中,搅拌5-30min,得到聚乳酸溶液。


技术总结
本申请涉及塑料薄膜的技术领域,具体公开了一种可降解的阻燃塑料薄膜。一种可降解的阻燃塑料薄膜,所述塑料薄膜的原料包括如下重量份的组分:聚乳酸500~700份、阻燃填料80~120份、增塑剂1~3份、分散剂0.5~1份、流变剂0.2~0.4份、抗氧剂0.5~5份、触变剂5~25份;所述阻燃填料的原料包括氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙。本申请中聚乳酸为生物可降解材料,再利用氧化铝、氢氧化铝、纳米氧化硅、硅酸铝钙组成的阻燃填料,使得制得的薄膜具有优异的阻燃性能和降解性能。

技术研发人员:王富兴,王光硕
受保护的技术使用者:科伦塑业集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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