一种可将基体材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，特别是一种可将基体材料分类回收的环保型复合材料及其制备方法。本发明专利技术的复合材料，包括：基体层，位于所述基体层之间的胶粘层，所述基体层独立地选自塑料、金属和纸中的一种或多种；所述塑料为聚酯、聚烯烃或尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。本发明专利技术利用可降解的改性聚乙醇酸所形成的胶粘层以连接不同的基体层，其可以在适当的自然环境下进行降解，使复合在一起的基体层失去连接以分离不同的基体材料，从而可对基体材料分别进行分类回收处理。改性聚乙醇酸在最终产品中起到增加气体阻隔性能的作用。

A kind of environmental friendly composite material and its preparation method which can be classified and recycled as matrix material

【技术实现步骤摘要】
一种可将基体材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，特别是一种可将基体材料分类回收的环保型复合材料及其制备方法。
技术介绍
以纸、塑料、金属为基体材料的复合材料主要用于包装工程塑料、橡胶原料、建材、食品、化肥等粉状或粒状的固体、液体物料及柔性物品等。从性能上来看，由纸、塑料、金属组成的复合包装材料具有强度高，表面防滑、防潮性好，耐腐蚀性好，方便使用、便于装卸等优点。纸、塑料、金属的复合材料一般采用牛皮纸、铝和聚乙烯/聚丙烯等塑料制作而成。纸容易被回收利用，可用于制备纤维素或直接置于环境中作为植物养分，但塑料作为“白色污染”源不应直接弃置于环境中，应回收利用以减少环境压力，而金属如铝会渗入地下，影响土壤、地下水水质，也不应随意弃置。现有技术中，这类包装材料中的不同基体材料组分以粘接的形式复合在一起，难以分离，使得无法对它们进行直接分类回收，导致环境严重污染。因此，需要开发一种可将基体材料分类回收的环保型复合材料，能通过分类回收其主要基体材料，如纸、塑料、金属等，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环保型复合材料及其制备方法。本专利技术的环保型复合材料尤其适用于包装材料。本专利技术利用可降解的改性聚乙醇酸作为胶粘层，可实现在使用期结束后对包装中不同基体层进行分离。本专利技术的复合材料可以在适当的自然环境下进行降解，使复合在一起的基体层失去连接以使不同基体材料分离，从而对基体材料分别进行分类回收处理。本专利技术采用以下技术方案：一种环保型复合材料，包括：基体层，位于所述基体层之间的胶粘层，所述基体层独立地选自塑料、金属和纸中的一种或多种；所述塑料为聚酯、聚烯烃或尼龙；所述胶粘层由改性聚乙醇酸形成。优选地，所述基体层的厚度为7-500μm，更优选的，所述基体层的厚度为20-200μm，更优选的，所述基体层的厚度为50-100μm，层数为2-4层；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，层数为1-3层。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，为复合材料提供良好的性能；优选地，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯中的一种或两种，其具有热封性能，用于复合材料以在包装材料时密封；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)，本专利技术中所采用的尼龙具有双向拉伸性能，增加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；从实用性、成本考虑，所述金属优选为铝；所述纸选自牛皮纸、玻璃纸、植物羊皮纸、沥青纸、油纸、蜡纸、板纸和瓦楞纸中的一种或多种，具有良好的弹性和韧性，可以对被包装物提供良好的保护作用。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、硬脂酰胺和芥酸酰胺中的一种或多种，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、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；另外可提高改性聚乙醇酸与基体层间的粘合能力。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。优选地，所述聚己内酯的分子量为4-10万，其具有良好的相容性和生物降解性，可以提升本专利技术的复合材料的柔韧性和伸展性，有利于低温成型，延缓单一改性聚乙醇酸材料的生物降解时间，提高材料耐用性。优选地，聚(L-丙交酯-ε-己内酯)(poly(L-lactide-co-ε-caprolactone)，PLLCA)的重均分子量(Mw)为20-50万，聚(L-丙交酯-ε-己内酯)中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型复合材料，其特征在于，包括：基体层，位于所述基体层之间的胶粘层，所述基体层独立地选自塑料、金属和纸中的一种或多种；所述塑料为聚酯、聚烯烃或尼龙；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，包括：基体层，位于所述基体层之间的胶粘层，所述基体层独立地选自塑料、金属和纸中的一种或多种；所述塑料为聚酯、聚烯烃或尼龙；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，所述基体层的厚度均为7-500μm，层数为2-4层；所述胶粘层的厚度为15-80μm，层数为1-3层。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；所述纸选自牛皮纸、玻璃纸、植物羊皮纸、沥青纸、油纸、蜡纸、板纸和瓦楞纸中的一种或多种。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...

【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