一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，包括以下步骤：(1)将椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸

【技术实现步骤摘要】
一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法


[0001]本专利技术属于聚乳酸材料制备
，具体涉及一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法。

技术介绍

[0002]塑料餐具以其质轻、价廉和力学性能好等优点称霸一次性餐具市场，然而其在方便人们生活的同时却又带来严重的塑料白色污染，而且一次性泡沫塑料餐具在遇到热汤热饭时，会产生16种毒素，当使用发泡餐具或塑料袋去装滚烫的油条时，不经意间已把毒素溶化在食物中。到目前为止，已有多种无污染的一次性餐具产品问世，综合起来，大致可分为光降解和生物降解两大类，生物降解类中有合成高分子类和天然高分子类，后者主要原料是天然产物，目前主要有淀粉塑料、纸餐具和纤维质餐具。
[0003]聚乳酸(PLA)是由淀粉发酵产生的乳酸缩聚或二聚体丙交酯开环聚合得到。PLA的组成单元乳酸(2-羟基丙酸)的分子中存在一个不对称的碳原子，具有旋光性，因此有D-或L-乳酸两种旋光异构体。PLA的性质取决于旋光度、加工温度、退火时间和分子量。例如，纯聚L-乳酸的结晶度约为60％，玻璃化转变温度为60℃，熔点为180℃，拉伸强度超过70MPa，拉伸模量大于3GPa具有良好的刚性和强度，但其断裂伸长率仅为3％左右，易发生脆性断裂。PLA是一种可堆肥、可生物降解、可再生的热塑性“绿色”高分子材料，但PLA的热变形温度较低和脆性大，以及阻隔性能不足等限制了其在餐具领域的大规模应用。现有技术中，有采用竹粉等一些有机或者无机粉料对聚乳酸材料进行增强处理，增强处理后的聚乳酸材料能有效的解决上述存在的问题，但是实际运用中，仍发现聚乳酸材料具有抗湿防潮性能差的缺陷，其在水中浸泡时间过长后，会发生表面起皱、力学性能变差的现象，严重影响了聚乳酸材料的品质。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是弥补当下聚乳酸材料的抗湿防潮性能差的缺陷，提供了一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物依次加入混合拌料机中，高速搅拌处理2-3小时后，得到改性椰子壳粉；
[0008](2)将热熔胶粘结剂在使用前加热至65-75℃后，向其中加入润滑剂，混合搅拌均匀后，保温处理2-3小时，得到热熔胶粘结剂-润滑剂混合物，所述热熔胶粘结剂由乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物和瓜尔胶按照质量比为1:5-10的比例制成；
[0009](3)将聚乳酸、改性椰子壳粉分别采用真空干燥处理28-32小时，然后将聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物、交联剂、抗氧剂加入至转矩流变仪中共混，然后在平板硫化仪模压成型后，制得可降解聚乳酸餐具，其中聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘
结剂-润滑剂混合物的添加质量比为55-65:8:0.1-0.3，所述交联剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％、抗氧剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％。
[0010]具体地，上述步骤(1)中，纳米氧化硅分散液的质量分数为10-20％，其溶液溶剂为无水乙醇。
[0011]具体地，上述步骤(1)中，椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物的质量比为15-20:3:1。
[0012]具体地，上述步骤(1)中，高速搅拌时的转速为750-850r/min，高速搅拌时混合拌料机料筒内的温度设定为45-55℃。
[0013]具体地，上述步骤(2)中，润滑剂为木塑润滑剂TPW604，润滑剂的加入量为热熔胶粘结剂质量的5-10％。
[0014]具体地，上述步骤(3)中，交联剂为柠檬酸三正丁酯、过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯中的任意一种。
[0015]具体地，抗氧剂为四丙酸季戊四醇酯。
[0016]具体地，上述步骤(3)中，共混时的温度为175-185℃，转子转速为120-150r/min。
[0017]具体地，上述步骤(3)中，模压成型时的温度为180-190℃，模压成型时的压力为8-12MPa，热压时间为2-4min。
[0018]由以上的技术方案可知，本专利技术的有益效果是：
[0019]采用本专利技术方法制得的抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具应用广泛，可应用于制备餐盘、碗、碟、方便餐具、杯具等，可实现完全的生物降解，绿色环保，并且制得的餐具产品，各项力学性能优异，有效的提升了餐具的品质，尤其是采用本专利技术方法制得的餐具，解决了现有技术中聚乳酸餐具产品抗湿防潮性能差的缺陷，长时间的在水中浸泡后，不会发生起皱、开裂的现象。本专利技术步骤(1)中制得的改性椰子壳粉，将其采用纳米氧化硅分散液处理后，能够有效的提升改性椰子壳粉与聚乳酸材料之间的物理吸附效果，进而有效的提升了改性椰子壳粉-聚乳酸界面的粘附性，最终提升了聚乳酸餐具的各项力学性能，同时也一定程度上的提升了聚乳酸餐具的防水抗潮性能；天冬氨酸-赖氨酸共聚物和热熔胶粘结剂具有共同阻隔水分进入改性椰子壳粉-聚乳酸界面中，进而有效的提升了聚乳酸餐具的抗湿防潮性能。
具体实施方式
[0020]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
[0021]实施例1
[0022]一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)将椰子壳粉、质量分数为10％的纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物按照质量比为15:3:1的比例依次加入混合拌料机中，高速搅拌处理2小时后，得到改性椰子壳粉，其中纳米氧化硅分散液的溶液溶剂为无水乙醇，高速搅拌时的转速为750r/min，高速搅拌时混合拌料机料筒内的温度设定为45℃；
[0024](2)将热熔胶粘结剂在使用前加热至65℃后，向其中加入润滑剂，混合搅拌均匀
后，保温处理2小时，得到热熔胶粘结剂-润滑剂混合物，所述热熔胶粘结剂由乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物和瓜尔胶按照质量比为1:5的比例制成，润滑剂为木塑润滑剂TPW604，润滑剂的加入量为热熔胶粘结剂质量的5％；
[0025](3)将聚乳酸、改性椰子壳粉分别采用真空干燥处理28小时，然后将聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物、交联剂、抗氧剂加入至转矩流变仪中共混，共混时的温度为175℃，转子转速为120r/min，然后在平板硫化仪模压成型后，制得可降解聚乳酸餐具，模压成型时的温度为180℃，模压成型时的压力为8MPa，热压时间为2min，其中聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物的添加质量比为55:8:0.1，所述交联剂的添加量为聚乳酸质量的0.01％、抗氧剂的添加量为聚乳酸质量的0.01％，交联剂为柠檬酸三正丁酯，抗氧剂为四丙酸季戊四醇酯。
[0026]实施例2
[0027]一种抗吸湿性强的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将椰子壳粉、纳米氧化硅分散液、天冬氨酸-赖氨酸共聚物依次加入混合拌料机中，高速搅拌处理2-3小时后，得到改性椰子壳粉；(2)将热熔胶粘结剂在使用前加热至65-75℃后，向其中加入润滑剂，混合搅拌均匀后，保温处理2-3小时，得到热熔胶粘结剂-润滑剂混合物，所述热熔胶粘结剂由乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇三元共聚物和瓜尔胶按照质量比为1:5-10的比例制成；(3)将聚乳酸、改性椰子壳粉分别采用真空干燥处理28-32小时，然后将聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物、交联剂、抗氧剂加入至转矩流变仪中共混，然后在平板硫化仪模压成型后，制得可降解聚乳酸餐具，其中聚乳酸、改性椰子壳粉、热熔胶粘结剂-润滑剂混合物的添加质量比为55-65:8:0.1-0.3，所述交联剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％、抗氧剂的添加量为聚乳酸质量的0.01-0.03％。2.根据权利要求1所述一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，上述步骤(1)中，纳米氧化硅分散液的质量分数为10-20％，其溶液溶剂为无水乙醇。3.根据权利要求1所述一种抗吸湿性强的可降解聚乳酸餐具的制备方法，其特征在于，上述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，李俊杰，李伟利，
申请(专利权)人：安徽国登管业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：