专利名称：3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法
技术领域：
本发明涉及聚羟基脂肪酸酯(PHA)薄膜的生产方法，具体是3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法。
背景技术：
聚轻基脂肪酸酯(PHA,polyhydroxyalkanoates)是很多微生物合成的一种细胞内聚酯，是一种天然的高分子生物材料。PHA具有良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的热加工性能，同时可作为生物医用材料和生物可降解包装材料，这已经成为近年来生物材料领域最为活跃的研究热点。PHA还具有非线性光学性、压电性、气体相隔性很多高附加值性能。此外，PHA无需经过垃圾分拣和堆肥程序，在土地、污水、河水、海水中3— 6个月 被微生物分解成CO2和水，处理过程简单易行。聚羟基脂肪酸酯薄膜的成型加工方法目前有压延法和吹塑法，压延法或吹塑法加工的薄膜机械性能、阻隔性能、渗透性能、透明度、表面光泽度、尺寸稳定性等性能都较差。由于PHA分子量大，分子缠绕显著，材料加工时冷却慢，粘性大，热稳定性不足，因此在现有的压延法或吹塑法加工中需要添加大量的其它塑料、增塑剂和成核剂，如中国发明专利申请公开说明书 CN102492274A、CN102250453A、CN102229742A、CN102421819A、CN102015250A等都需要添加其它塑料、增塑剂、成核剂等助剂才能加工成薄膜，其它塑料的添加影响薄膜的降解性能，增塑剂和成核剂的大量添加对薄膜产品造成污染，在应用到食品包装时受到限制，并且可能降低薄膜产品的机械性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法，由此提供一种高速生产绿色全降解聚羟基脂肪酸酯包装薄膜产品的方法。本发明是在熔融指数2. 5 4. 0，维卡软化点88 90°C的3_羟基丁酸_4_羟基丁酸共聚物中，按3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物与芥酸酰胺的重量比为100 O. I O. 3的比例加入芥酸酰胺，将物料干燥，在挤出机上经150 180°C塑化熔融后在模头挤出，经25 40°C的冷却辊冷却定型成为薄膜，对薄膜进行电晕处理，然后收卷成为成品。上述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中，3-羟基丁酸单体的摩尔百分数优选是大于60%，更优选是80 95%，余量为4-羟基丁酸。上述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中部分与芥酸酰胺混炼制成功能母料。本发明所述熔融指数是3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物在170°C，时间为10分钟，负荷为2160克时，通过直径为O. 2厘米(O. 825英寸)的流变仪小口时的熔体克数。本发明生产速度可达每分钟10 20米，产品性能指标抗拉强度纵向(MD)彡22MPa，横向(TD)彡20MPa ;弹性模量纵向(MD)彡600MPa，横向(TD)彡600MPa ;摩擦系K O. 5，厚度偏差±5%，尺寸稳定性好，厚度均匀性好，厚度偏差小，实现高自动化和高速生产，由于添加剂无毒且含量少，产品可应用于对卫生有严格要求的食品、药品、医疗器械的包装。
具体实施例方式实施例I
I.配料与混合
主料选用熔融指数2. 6，维卡软化点90°C的3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物。助剂芥酸酰胺，3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物与芥酸酰胺的重量比为100
O.2。混合将部分主料和助剂混炼后制成3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物与芥酸酰胺 的重量比为100 4的功能母料。2.原材料的计量、混合和输送。通过真空吸料器将主料和功能母料分别吸至露点除湿干燥机内部，经过一定时间的干燥，使原料中水分含量达到适合生产的范围，然后输送至挤出机料罐，经过金属分离器，将物料中夹带的金属屑或金属颗粒分离出来，再通过加料系统旋转计量阀，按主料和功能母料19 I的重量比加入到双螺杆混炼挤出机中。3.熔融挤出
进入挤出机的原料在螺杆高速旋转下，受热熔融并被均匀的混合和输送。熔料之中低分子分解气体及水分通过挤出机的排气孔排出。再经过滤除去塑化不良材料以及杂质，保证熔融物料的高度纯洁。物料在口模中通过模唇的定型面挤出而成为厚度均匀的熔料片坯，原料通过模唇的挤出温度为155°C，膜片厚度可由模头调节确定。4.冷却定型
熔料片坯经过多个高度光洁的冷却辊急冷，使之冷却定型，冷却辊温度为35°C。5.后处理
冷却后的薄膜用电晕机进行处理，以增加印刷油墨的附着力。经电晕处理后的薄膜在收卷机上收卷，然后放置一段时间，进行时效处理，使产品的性能趋向稳定。经后处理后的薄膜利用分切机将其分切为用户要求的规格，然后进行包装，即得到流延聚羟基脂肪酸酯薄膜成品。实施例2和实施例3工艺参数进行改变，操作过程与实施例I相同。各个实施例的工艺参数和成品薄膜的性能参数列于下表
权利要求
1.3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法，其特征在于，在熔融指数.2.5 4. O，维卡软化点88 90°C的3-羟基丁酸_4_羟基丁酸共聚物中，按3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物与芥酸酰胺的重量比为100 0. I 0. 3的比例加入芥酸酰胺，将物料干燥，在挤出机上经150 180°C塑化熔融后在模头挤出，经25 40°C的冷却辊冷却定型成为薄膜，对薄膜进行电晕处理，然后收卷成为成品。
2.根据权利要求I所述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法，其特征在于，所述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中，3-羟基丁酸单体的摩尔百分数大于60%，余量为4-羟基丁酸。
3.根据权利要求2所述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法，其特征在于，所述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中，3-羟基丁酸单体的摩尔百分数为80—95%，余量为4-羟基丁酸。
4.根据权利要求I 3所述任一3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方 法，其特征在于，所述3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中部分与芥酸酰胺混炼制成功能母料。
全文摘要
本发明公开3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物薄膜的流延成型方法，在熔融指数2.5～4.0，维卡软化点88～90℃的3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物中，按3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物与芥酸酰胺的重量比为100︰0.1～0.3的比例加入芥酸酰胺，将物料干燥，在挤出机上经150～180℃塑化熔融后在模头挤出，经25～40℃的冷却辊冷却定型成为薄膜，对薄膜进行电晕处理，然后收卷成为成品。生产速度可达每分钟10～20米，其尺寸稳定性好，厚度均匀性好，厚度偏差小，实现高自动化和高速生产，产品可应用于对卫生有严格要求的食品、药品、医疗器械的包装。
文档编号B29C69/02GK102848581SQ20121037383
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月3日 优先权日2012年10月3日
发明者陈友标, 陈耿锋, 洪之全, 陈文娜 申请人:广东华业包装材料有限公司