一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料及其制备方法。该吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料的原料包括如下质量份数的组分：PLA75～85份、PBS和/或PBAT20～30份、填充剂10～30份、成核剂0.5～1份、结晶促进剂1～3份、扩链剂0.3～0.5份、增容剂2～5份、终止剂0.3～0.5份、颜色调节剂0.5～2份。本发明专利技术通过利用PBS和/或PBAT对PLA进行改性，并加入成核剂、结晶促进剂、扩链剂、增容剂、终止剂、填充剂，能使所得材料具有较高的热变形温度和较好的力学性能；制备过程简单，无需退火处理，简化了工艺流程，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料及其制备方法
本专利技术涉及塑料材料
，具体涉及一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料及其制备方法。
技术介绍
上世纪，高分子科学蓬勃发展给人们的生活带来了很大的便利。与此同时，高分子材料制品使用后的废弃物越来越多，给环境带来了很大的危害。随着环境问题的日益严重及人们环保意识的加强，聚合物废弃物的处理问题被越来越重视。目前针对高分子制品废弃物处理这一问题，有两个主要的发展方向，一是研究开发废弃塑料的回收再利用，二是开发生物降解塑料。生物降解塑料是指由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。目前市场上常用生物降解树脂为PLA、PBAT、PBS、PCL、PHB等。其中，PLA是由玉米、马铃薯等可再生植物资源提取出的淀粉转化为葡萄糖，随后经发酵成乳酸，再进一步聚合而成的脂肪族聚酯，其有着良好的生物相容性和高强度，能够完全生物降解。PLA具有很好的力学强度，然而，其韧性差，热变形温度低，不利于在一次性餐盒等对耐热性有要求的领域应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料及其制备方法，解决现有技术中PLA材料性脆、热变形温度低的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的第一方面提供了一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其原料包括如下质量份数的组分：本专利技术的第二方面提供了一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料的制备方法，包括如下步骤：S1：将成核剂、扩链剂、填充剂、颜色调节剂混合均匀，得到第一混合物；S2：将PLA、PBS和/或PBAT、结晶促进剂、增容剂与上述第一混合物混合均匀，得到第二混合物；S3：将第二混合物加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，并通过双螺杆挤出机的侧加料口将终止剂加入双螺杆挤出机中，得到吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料。本专利技术第二方面提供的吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料的制备方法用于得到本专利技术第一方面提供的吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过利用PBS和/或PBAT对PLA进行改性，并加入成核剂、结晶促进剂、扩链剂、增容剂、终止剂、填充剂，能使所得材料具有较高的热变形温度和较好的力学性能；制备过程简单，无需退火处理，简化了工艺流程，降低了生产成本。附图说明图1是本专利技术提供的吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料的制备方法一实施方式的工艺流程图；图2是本专利技术提供的吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料的制备方法中所用的双螺杆挤出机的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的第一方面提供了一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其原料包括如下质量份数的组分：本实施方式中，选用的PLA的熔点为165℃～180℃；选用的PBS的分子量为1.0×104～8.0×104；选用的PBAT的分子量为3×104～10×104；选用的填充剂为碳酸钙、滑石粉、云母粉、秸秆粉、稻壳粉中的一种或者几种的混合物，进一步地，碳酸钙、滑石粉、云母粉的目数为800～3000目，秸秆粉、稻壳粉目数为40～80目；选用的成核剂为葵二酸二甲苯酰肼(TMC-300)、酰肼类化合物TMC-306、苯基膦酸锌(TMC-210)、芳基膦酸盐TMP-6、有机膨润土(粒径0.1～5μm)、有机盐类化合物TMC-200、酰胺类化合物TMC-328、N,N-二乙撑二(1,2-羟基硬脂酰胺)(EBHSA)、1,3,5-三苯甲酰胺派生物(BTA)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)、无机刚性粉末中的一种或者几种的混合物；选用的结晶促进剂为山梨醇、甘油、PEG-200、PEG-400中的一种或者几种的混合物；选用的扩链剂为环氧类扩链剂ADR-4468、ADR-4368CS、ADR-4370S、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、过氧化二苯甲酰(BPO)中的一种或者几种的混合物；选用的增容剂为马来酸酐接枝PBAT、马来酸酐接枝PLA、酞酸丁酯、聚乙二醇、烯烃-酯类嵌段共聚物AX-8900中的一种或者几种的混合物；选用的终止剂为马来酸酐、苯酚、十二烷基硫醇中的一种或者几种的混合物；选用的颜色调节剂为钛白粉、增白剂RQT中的一种或者几种的混合物。本实施方式中，终止剂通过侧加料的方式加入。本专利技术中，通过选用PBAT和/或PBS与PLA共混，能够达到增韧的目的；通过选用秸秆粉、稻壳粉等天然纤维粉末作为填充剂能在制品的表面做装饰，需要其表现出纤维粉末的外观特点，因此其粒径在不影响加工成型的条件下应尽可能的大，以突出其外观特点；通过选用碳酸钙、滑石粉、云母粉等无机刚性粉末作为填充剂能够起到降低成本和增强的作用，粒径越小，增强效果越明显，其价格也越贵，选择目数为800～3000的无机刚性粉末能够使成本与性能兼顾；通过加入成核剂，能在样品体系中充当晶核，促使PLA结晶，提升PLA的结晶速率及结晶度；通过加入结晶促进剂，能进一步促进PLA结晶；结晶促进剂与成核剂复配使用，能够起到协同增效的作用，显著提高PLA结晶的速率及结晶度，从而提高材料的加工效率及耐热温度，改善制品的强度和模量，降低加工成本。具体来说，单独使用成核剂时，还需要对制品进行退火处理，处理后的耐热温度为102℃；成核剂与结晶促进剂复配使用时，制品可在正常加工条件下，直接在模内结晶，无需进行退火处理，制品耐热温度超过130℃；另外还需严格控制结晶促进剂的用量，结晶促进剂的适宜用量为1～3份，用量少时，起不到促进结晶的作用，用量超过3份后其会起到增塑剂的作用，降低材料的力学性能及热性能。进一步地，成核剂与结晶促进剂的重量比为1：(1～6)，更进一步为1：(2～5)。在该重量比范围内，所得材料性能最佳。更进一步地，选用的成核剂为有机膨润土(粒径1μm)，选用的结晶促进剂为山梨醇，二者复配，更有利于提高所得材料的力学性能。本专利技术中，通过加入扩链剂，能使其与聚合物分子的端羧基或者端羟基发生反应，部分抵消聚合物在加工过程中的断链，维持聚合物的力学性能不降低，本专利技术所用扩链剂均适合在本专利所用加工工艺下使用，在本专利所用加工工艺下，扩链剂能够很好的发挥作用。本专利技术中，通过加入增容剂，能够起到增容的目的。具体来说，增容剂分可为反应性增容剂或物理增容剂，反应性增容剂为有机过氧类化合物(如过氧化二苯甲酰等)，其他均为物理增容剂；有机过氧类化合物能够与不同聚合物端羧基发生反应，增加聚合物相界面间的粘结力，达到增容的目的；物理增容剂能够与两种或者多种聚合物、聚合物与无机填料间都有较好的亲和性，在不同的材料间起到物理连接的作用，达到聚合物体系增容。本专利技术所用加工工艺及设备能够使增容剂很好的分散在聚合物体系中，提高了材料中增容剂发挥作用的比例。本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，其原料包括如下质量份数的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，其原料包括如下质量份数的组分：





2.根据权利要求1所述吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，所述PLA的熔点为165℃～180℃，所述PBS的分子量为1.0×104～8.0×104，所述PBAT的分子量为3×104～10×104。


3.根据权利要求1所述吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，所述填充剂为碳酸钙、滑石粉、云母粉、秸秆粉、稻壳粉中的一种或者几种的混合物。


4.根据权利要求1所述吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，所述成核剂为葵二酸二甲苯酰肼、酰肼类化合物TMC-306、苯基膦酸锌、芳基膦酸盐TMP-6、有机膨润土、有机盐类化合物TMC-200、酰胺类化合物TMC-328、N,N-二乙撑二(1,2-羟基硬脂酰胺)、1,3,5-三苯甲酰胺派生物、乙撑双硬脂酰胺、无机刚性粉末中的一种或者几种的混合物；所述结晶促进剂为山梨醇、甘油、PEG-200、PEG-400中的一种或者几种的混合物。


5.根据权利要求4所述吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，所述成核剂与结晶促进剂的重量比为1：(1～6)。


6.根据权利要求1所述吸塑薄壁制品用全生物降解改性塑料，其特征在于，所述扩链剂为环氧类扩链剂ADR-4468、ADR-4368CS、ADR-4370S、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、过氧化二苯甲酰中的一种或者几种的混合物；
所述增容剂为马来酸酐接枝PBAT、马来酸酐接枝PLA、酞酸丁酯、聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，吕怀兴，秦玉飞，李坤，刘何丽，张云河，鲁习金，牛远航，刘玉清，何超超，刘锐，
申请(专利权)人：江西格林美资源循环有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36