一种可将金属、塑料分类回收的环保型复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及包装材料领域，特别是一种可将金属、塑料分类回收的环保型复合材料及其制备方法。本发明专利技术的环保型复合材料，依次包括：第一基体层、胶粘层、第二基体层、胶粘层、第三基体层、胶粘层、第四基体层；所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层独自地选自塑料或金属；所述塑料为聚酯、聚烯烃、尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。本发明专利技术是以可降解的改性聚乙醇酸作为胶粘层以连接不同基体层而形成的复合材料，在适当和可表明期限的自然环境条件下，胶粘层在水分和微生物作用下逐渐分解为低分子化合物，最终完全分解为水和二氧化碳，从使基体层失去连接，金属、塑料完全分离，达到分类回收的效果。本发明专利技术的制备方法简单。

An environmentally friendly composite material which can classify and recycle metals and plastics and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种可将金属、塑料分类回收的环保型复合材料及其制备方法
本专利技术涉及包装材料领域，特别是一种可将金属、塑料分类回收的环保型复合材料及其制备方法。
技术介绍
金属、塑料复合包装材料以其阻光、成本低廉和无毒等特点，被广泛应用于食品、药品及化学品及日化用品的包装领域，但由此也产生大量无法降解的废弃物，尤其是塑料与金属在使用期结束后仍紧紧相连，难以回收利用。不仅损失了大量的铝和塑料资源，也对环境造成污染。因此回收利用铝塑复合包装材料，不但可以减轻环境污染，还具有良好的经济效益和社会效益。目前机械法和化学法是金属、塑料复合包装废料分离的常用方法。目前国内铝塑分离研究仍处于试验阶段。在各种处理铝塑废弃物的工艺中，化学分离法是应用最为广泛的方法，化学分离是指利用金属铝和铝的氧化物具有可溶于酸也可溶于碱但一般不溶于有机溶剂的两性原理，而塑料耐酸、碱腐蚀，可溶于一般性有机溶剂。基于以上性质利用酸性或碱性溶剂来浸泡铝塑复合材料，破坏铝塑间的结合，可回收金属铝，溶液可用于制造防潮剂。但以上分离方法也同时存在回收不彻底，大量废液处理等问题。在铝塑废弃物分离的研究中，寻找一种简便而低成本的环保分离方法是研究工作者的目标。目前利用可降解胶粘层使金属、塑料在达到一定使用期限后自动分离的概念和方法未见报道。因此，开发一种可将金属、塑料分类回收的环保型复合包装材料，能通过分类回收其中的金属、塑料，然后分别进行不同处理，避免资源浪费以及环境污染。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种在使用期结束后可完整分离金属、塑料的复合材料及其制备方法。本专利技术的复合材料尤其适用于包装材料，其以完全可降解的胶粘层连接金属与塑料，该胶粘层在一定时间内可以经由生物降解以达到完全分离金属、塑料的效果，从而进一步对金属、塑料进行回收再利用。本专利技术采用以下技术方案：一种环保型复合材料，其依次包括：第一基体层、胶粘层、第二基体层、胶粘层、第三基体层、胶粘层、第四基体层；所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层独自地选自塑料或金属；所述塑料为聚酯、聚烯烃、尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。胶粘层的制备方法为将所述改性聚乙醇酸粒料输入三联共挤出复合生产线中第一副螺杆挤出机中，以250-350℃的熔融温度使粒料形成均匀流体，然后通过平口模头挤压形成流延薄膜作为胶粘层。优选地，所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层的厚度均为7-200μm；更优选的，所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层的厚度均为20-200μm；更优选的，所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层的厚度均为50-100μm；所述胶粘层的厚度为15-80μm，更优选的，所述胶粘层的厚度为50-60μm；优选地，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，本专利技术的聚酯具有良好的耐冲击性能，耐多种溶剂，透明度高、光泽性好，具有良好的阻气、水、油及异味性能；优选地，所述聚烯烃为聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种，聚烯烃具有热封性能，用于复合材料包装材料时封口；优选地，所述尼龙为聚酰胺-6，即聚己内酰胺(PA6)、聚酰胺-66，即聚己二酰己二胺(PA66)、聚酰胺-1010，即聚葵二酰葵二胺(PA1010)、聚酰胺-1414，即聚对苯二甲酰对苯二胺(PA1414)、聚酰胺-610，即聚葵二酰己二胺(PA610)、聚酰胺-11，即聚十一内酰胺(PA-11)、聚酰胺-612，即聚十二烷酰己二胺(PA612)、聚酰胺-12，即聚十二酰胺(PA-12)、聚酰胺-46，即聚己二酰丁二胺(PA-46)、聚酰胺-6T，即聚对苯二甲酰己二胺(PA-6T)、聚酰胺-9T，即聚对苯二甲酰壬二胺(PA-9T)、聚酰胺-10T，即聚对苯二甲酰癸二胺(PA-10T)，其具有优异的双向拉伸性能，能够有效提高复合材料的强度、硬度；优选地，所述金属为铝、锡和铁中的一种或多种，其用于复合材料，能有效保护产品免受氧气、水气、气味和光线的影响，从轻便性和价格方面考虑，更优选的，所述金属选自铝。优选地，所述改性聚乙醇酸包括按重量份计的以下组分：聚乙醇酸80-100份、开口剂0.2-1份、爽滑剂0.05-2份、增韧剂1-7份、增粘剂0.5-4份和辅料66-111份。本专利技术的改性聚乙醇酸可以为平均粒径1-5mm的颗粒，特性粘数[η]为0.8-2dl/g，分子量为10-15万。本专利技术所述的改性聚乙醇酸通过对聚乙醇酸加以改性获得。聚乙醇酸(PolyglycolicAcid，PGA)又称聚羟基乙酸，它来源于α-羟基酸，即乙醇酸。聚乙醇酸是一种具有良好生物相容性和生物降解性的高分子材料，在医用吸收性缝合线、药物缓释载体、骨折固定材料、组织工程支架材料、缝合补强材料等生物医学领域具有广泛应用。聚乙醇酸在结晶过程中形成独特的多角晶，晶格稳定，结晶度较高，熔点较高，因此难于加工成型且置于自然环境中易吸水降解，以上缺点限制了其在工业上的进一步应用。本专利技术通过对聚乙醇酸进行改性以调整聚乙醇酸的分子链结构和长度、结晶度和亲水性并赋予其抑菌和抗氧等功能，进而调控聚乙醇酸的降解速率和机械强度，该改性聚乙醇酸具有柔顺的分子链结构、较高结晶度，且不溶于常用有机溶剂；此外，还具有易于加工成型，机械强度高和气体阻隔性优良等特点，可用于工业加工。优选地，所述开口剂可以是片状石墨、滑石粉、硅藻土和二氧化硅中的一种或多种，进一步优选为片状石墨，增加薄膜表面润滑性能，防止复合薄膜叠放或长期直接接触时发生粘连。优选地，所述爽滑剂可以是油酸酰胺、硬脂酰胺或芥酸酰胺，用于减小薄膜表面的摩擦系数，从而确保良好的后续加工性，比如在包装机上的走机性能；爽滑剂由于带有极性基团，与改性聚乙醇酸具有界面极性差异的脂肪酸酰胺会迁移到薄膜表层，固化结晶后形成平滑的表面从而降低薄膜的摩擦系数。优选地，所述增韧剂可以是杜邦公司的DuPontTMStrong120、聚烯烃热塑性弹性体、三元乙丙橡胶和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种，用于提高改性聚乙醇酸材料的韧性，降低其脆性。所述增韧剂也可以是复合增韧剂，所述复合增韧剂可以是纳米方解石、纳米滑石粉和亚纳米脂肪酸稀土盐按30-50：10-20：1-5重量份组配而成，进一步优选按35-45：13-18：2-3重量份组配而成。优选地，所述增粘剂为乙烯-丙烯酸共聚物(Ethylene-AcrylicAcid,EAA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene-VinylAcetate,EVA)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(Ethylene-MethylAcrylate,EMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(Ethylene-EthylAcrylate,EEA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(Ethylene-MethacrylicAcid,EMAA)和聚乙烯醇缩丁醛(PolyvinylButyral)，可提高改性聚乙醇酸与基体层间的粘合能力。优选地，所述辅料包括按重量份计的以下组分：聚己内酯45-60份、聚(L-丙交酯-ε-己内酯)2-5份、抗氧剂0.03-0.2份、抗菌剂2-6份、淀粉15-35份和增强纤维1-5份。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型复合材料，其特征在于，所述复合包装材料依次包括：第一基体层、胶粘层、第二基体层、胶粘层、第三基体层、胶粘层、第四基体层；所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层独自地选自塑料或金属；所述塑料为聚酯、聚烯烃、尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。

【技术特征摘要】
1.一种环保型复合材料，其特征在于，所述复合包装材料依次包括：第一基体层、胶粘层、第二基体层、胶粘层、第三基体层、胶粘层、第四基体层；所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层独自地选自塑料或金属；所述塑料为聚酯、聚烯烃、尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。2.根据权利要求1所述的环保型复合材料，其特征在于，所述第一基体层、第二基体层、第三基体层、第四基体层的厚度均为7-200μm；所述胶粘层的厚度为15-80μm。3.根据权利要求1所述的环保型复合材料，其特征在于，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯；所述聚烯烃为聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种；所述尼龙为聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚酰胺-1010、聚酰胺-1414、聚酰胺-610、聚酰胺-11、聚酰胺-612、聚酰胺-12、聚酰胺-46、聚酰胺-6T、聚酰胺-9T或聚酰胺-10T；所述金属为铝、锡和铁中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的环保型复合材料，其特征在于，所述改性聚乙醇酸包括按重量份计的以下组分：聚乙醇酸80-100份、开口剂0.2-1份、爽滑剂0.05-2份、增韧剂1-7份、增粘剂0.5-4份和辅料66-111份。5.根据权利要求4所述的环保型复合材料，其特征在于，所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：安家成，
申请(专利权)人：睿泊中国环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44