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一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法

阅读：677发布：2021-02-26

IPRDB可以提供一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法。该可生物降解聚酯薄膜包括组分：a）聚乳酸20-50份；(b)聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯50～80份；其中，所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm的透光率为80%～90%。本发明通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯与聚乳酸共混改性，并将聚酯薄膜的透光率控制在80%～90%内，可以有效改善聚酯薄膜使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向不均衡性和透明性差的问题，制备得到的薄膜挺度较高，撕裂强度的纵横向均衡性较好。，下面是一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可生物降解聚酯薄膜，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：（a）聚乳酸 20-50份(b)聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 50～80份

其中，所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm的透光率为80%～90%，优选为83%～

88%，透光率根据GB/T 2410-2008测定。

2.根据权利要求1所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：（a）聚乳酸 30-45份(b)聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 55～70份。

3.根据权利要求1或2所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于：所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm的纵横向撕裂强度的比值为1:1～1:2，纵横向撕裂强度的比值=纵向撕裂强度/横向撕裂强度，其中纵横向撕裂强度根据GB/T 16578.2测定。

4.根据权利要求1或2所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于：所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm根据GB/T 1040.3测定的纵向10%定伸力在4～10 N之间，横向10%定伸力在2～5 N之间。

5.根据权利要求1或2所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于：所述聚乳酸在190℃ 温度、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率为2-5 g/10min；所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃ 温度、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率为2-5 g/10min。

6.根据权利要求1或2所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于：按重量份数计，还包括(c)环氧类共聚物 0～2 份，（d）滑石粉和/或碳酸钙 0～8 份。

7.根据权利要求6所述的可生物降解聚酯薄膜，其特征在于：所述环氧类共聚物为结构中含有2～15 个环氧基团的环氧类共聚物。

8.根据权利要求1-7任一项所述的可生物降解聚酯薄膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧类共聚物、滑石粉和/或碳酸钙按重量配比混匀后投入双螺杆挤出机中，于170-210℃挤出、造粒，得到可生物降解聚酯混合物；

（2）将可生物降解聚酯混合物在双风环吹膜机上进行吹膜，得到膜厚为20-35μm的薄膜，其中，内风环和外风环的风量在1:1～1:3之间，吹胀比为2.5～4.0。

说明书全文

一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种可生物降解聚酯薄膜及其制备方法。

背景技术

[0002] 聚乳酸(PLA)可完全生物降解，且来源于植物等可再生资源，本身的性能类似于通用塑料聚丙烯，如模量高、抗张强度大和可加工性能好。但是，聚乳酸的脆性严重，严重的限制了它的广泛应用，采用多组分共混改性的方法提高聚乳酸的韧性是目前的主要技术手段。聚对苯二甲酸-己二酸-1,4-丁二醇三元共聚酯(PBAT)，也是一种可完全生物降解的材料，并兼具了PBA链段的柔顺性及PBT链段的耐热性和抗冲击性，因此将PBAT与聚乳酸共混改性可以有效提高聚乳酸的性能。但是当PLA含量在25%以上时，此类共混材料作为膜或者片材使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向均衡性差，影响了使用性能。专利申请号：201080050600.9 公开了生产收缩膜的方法，所述膜包含：A)20-90 重量% 可生物降解脂族- 芳族聚酯；B)10-80 重量% 聚乳酸和C)0-2 重量% 增容剂，但是对于膜材的撕裂强度的纵横向均衡性未提及。

[0003] 透光率是指透过薄膜的光通量与其入射光通量的百分率，通常是表征薄膜透明性的重要参数之一。影响薄膜透光率的因素有很多，比如，薄膜材料的结晶度、晶体尺寸及制备工艺等不同，均会导致薄膜分子微观结构的不同，从而得到不同透光率的薄膜。本发明通过研究意外的发现，将聚酯薄膜的透光率控制在80%～90%范围内时，可以有效改善聚酯薄膜使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向不均衡性的问题，制备得到的薄膜挺度较高，撕裂强度的纵横向均衡性较好。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服上述现有膜材存在的不足，提供一种撕裂强度的纵横向均衡性较好的可生物降解聚酯薄膜。

[0005] 本发明是通过以下技术方案实现：一种可生物降解聚酯薄膜，按重量份计，包括如下组分：
（a）聚乳酸 20-50份
(b)聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 50～80份。

[0006] 其中，所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm的透光率为80%～90%，优选为83%～88%，透光率根据GB/T 2410-2008测定。

[0007] 本发明通过研究发现，当可生物降解聚酯薄膜的透光率在80%～90%范围内时，由于分子微观结构的不同，在此透光率范围内的薄膜材料的结晶度较低，从而可以有效改善聚酯薄膜使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向不均衡性的问题，制备得到的薄膜挺度较高，撕裂强度的纵横向均衡性较好。当薄膜的透光率低于80%或高于90%时，制备得到的薄膜的挺度较低，撕裂强度的纵横向均衡性较差，影响其使用性能。因此，本发明选择可生物降解聚酯薄膜的透光率在80%～90%范围内为宜。

[0008] 优选的，所述可生物降解聚酯薄膜，按重量份计，包括如下组分：（a）聚乳酸 30-45份
(b)聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯 55～70份。

[0009] 所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm的纵横向撕裂强度的比值为1:1～1:2，表明薄膜撕裂强度的纵横向均衡性较好，纵横向撕裂强度的比值=纵向撕裂强度/横向撕裂强度，其中纵横向撕裂强度根据GB/T 16578.2测定。

[0010] 所述可生物降解聚酯薄膜在膜厚为20-35μm根据GB/T 1040.3测定的纵向10%定伸力在4～10 N之间，横向10%定伸力在2～5 N之间。

[0011] 所述聚乳酸在190℃温度、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率为2-5 g/10min；所述聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯在190℃温度、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率为
2-5 g/10min。

[0012] 本发明所述的可生物降解聚酯薄膜，按重量份数计，还包括(c)环氧类共聚物 0～2 份，（d）滑石粉和/或碳酸钙 0～8 份。

[0013] 所述环氧类共聚物为结构中含有2～15 个环氧基团的环氧类共聚物，此类相容剂可以与PBAT和PLA的端基如羟基或羧基反应，从而增加相容性。

[0014] 本发明所述的可生物降解聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：（1）将聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、环氧类共聚物、滑石粉和/或碳酸钙按重量配比混匀后投入双螺杆挤出机中，于170-210℃挤出、造粒，得到可生物降解聚酯混合物；
（2）将可生物降解聚酯混合物在双风环吹膜机上进行吹膜，得到膜厚为20-35μm的薄膜，其中，内风环和外风环的风量在1:1～1:3之间，吹胀比为2.5～4.0。

[0015] 本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯与聚乳酸共混改性，并将聚酯薄膜的透光率控制在80%～90%范围内时，可以有效改善聚酯薄膜使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向不均衡性的问题，制备得到的薄膜挺度较高，撕裂强度的纵横向均衡性较好。

具体实施方式

[0016] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。

[0017] 本发明所采用的原料如下：PBAT：德国BASF公司，商品名Ecoflex@，MFR为3g/10min (190°C /2.16kg )；
PLA：购自美国Natureworks公司，MFR为3g/10min (190°C /2.16kg )；
滑石粉和碳酸钙均为市购；
环氧类共聚物：结构中含有9个环氧基团，德国BASF公司，商品名ADR-4370；
本发明所用的检测方法或标准为：
纵向10%定伸力：GB/T 1040.3 塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件，膜厚为20-35μm；
横向10%定伸力：GB/T 1040.3 塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件，膜厚为20-35μm；
透光率：GB/T 2410-2008 透明塑料透光率和雾度的测定，膜厚为20-35μm；雾度：GB/T
2410-2008 透明塑料透光率和雾度的测定，膜厚为20-35μm；
纵横向撕裂强度比值：根据GB/T 16578.2 塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第2部分：埃莱门多夫法，膜厚为20-35μm，分别测定纵横向撕裂强度，然后再根据如下公式计算：纵横向撕裂强度的比值=纵向撕裂强度/横向撕裂强度；比值越接近1：1，纵横向撕裂强度的均衡性越好。

[0018] 实施例1-10按表1所示配比，将PBAT、PLA、滑石粉或碳酸钙、环氧类共聚物混匀后投入双螺杆挤出机中，于170-210℃挤出、造粒，可生物降解聚酯混合物；
将得到的生物降解聚酯组合物在双风环吹膜机上进行吹膜，膜厚为25μm，控制内风环和外风环的风量在1:1～1:3之间，吹胀比为2.5～4.0。所得薄膜各性能如表1所示。

[0019] 对比例1 控制内风环和外风环的风量为1:3.5，吹胀比为4.0，其余同实施例。

[0020] 对比例2 控制内风环和外风环的风量为1:0.8，吹胀比为4.0，其余同实施例。

[0021] 对比例3 控制内风环和外风环的风量为1：4，吹胀比为2.0，其余同实施例。

[0022] 表1 实施例及对比例各组分组成及性能结果续表1：
由对比例1- 3和实施例1-10对比可以看出，本发明通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯与聚乳酸共混改性，并通过控制聚酯薄膜的透光率在80%-90%范围内，可以有效改善聚酯薄膜使用时存在其膜材的撕裂强度的纵横向不均衡性的问题，制备得到的薄膜挺度较高，撕裂强度的纵横向均衡性较好。

标题	发布/更新时间	阅读量
可生物降解的三层薄膜-专利编号CN110753720A	2020-05-11	1020
可生物降解膜-专利编号CN109476144A	2020-05-11	543
可生物降解的塑胶材料-专利编号CN110437517A	2020-05-12	758
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可生物降解的猎枪子弹-专利编号CN107923730A	2020-05-13	195
一种可生物降解石头纸-专利编号CN106867206A	2020-05-13	905
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