阅读说明：本技术 一种生物降解母料及含有该母料的生物降解ldpe薄膜 (Biodegradable master batch and biodegradable LDPE (Low-Density polyethylene) film containing same ) 是由 樊祥通 于 2018-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明属于塑料技术领域,尤其涉及一种生物降解母料及含有该母料的生物降解LDPE薄膜,所述生物降解母料由LEPE、改性淀粉、改性CaCO<Sub>3</Sub>、聚乙酸乙二醇、乙烯丙烯酸共聚物、TiO<Sub>2</Sub>和促进剂充分混合后再造粒制备而成；所述生物降解LDPE薄膜为三层结构,分别为上表层、芯层和下表层；本发明制成的薄膜降解速率高且具有较高的抗张强度、较好的抗穿刺和抗撕裂性能。(The invention belongs to the technical field of plastics, in particular to a biodegradable master batch and a biodegradable LDPE film containing the master batch,the biodegradable master batch is prepared from LEPE, modified starch and modified CaCO 3 Polyethylene glycol acetate, ethylene acrylic acid copolymer, TiO 2 Mixing with promoter, and granulating; the biodegradable LDPE film is of a three-layer structure and comprises an upper surface layer, a core layer and a lower surface layer; the film prepared by the invention has high degradation rate, higher tensile strength and better puncture resistance and tear resistance.)

一种生物降解母料及含有该母料的生物降解LDPE薄膜

技术领域

本发明属于膜技术领域，尤其涉及一种生物降解母料及含有该母料的生物降解LDPE薄膜。

背景技术

“白色污染”，是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指用聚笨乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔并且.难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。不仅会影响农业发展，还会对动物生存构成威胁，废塑料随垃圾填埋更会会占用大量土地，而且被占用的土地长期得不到恢复，影响土地的可持续利用。进入生活垃圾中的废塑料制品如果将其填埋，200年的时间不降解。

降解塑料近年来已有了较大发展，它属塑料家族中一名新成员，环保产品中一颗幼苗，高科技领域中一种新材料，日本把它列于继金属、无机材料、高分子材料之后的第四种材料。但其在发展征途上也还存在不少问题与难点；降解塑料自身技术如更合理的工艺配方，促降解剂、相容剂技术，生物工程技术，合金化技术、准确的降解时控性，用后快速降解性和完全降解性，科学的易操作的降解性能试验评价方法和标准，以及边角废料的回收利用技术等，还有待进一步研究开发、完善和提高，价格还有待进一步降低，用途有待进一步开拓。

降解塑料的出现不仅扩大了塑料功能，而且在一定程度上缓解和抑制了环境矛盾，对日趋枯竭的石油资源是也是一种补充。

目前市场上有完全生物降解塑料，包括天然高分子、微生物合成、合成高分子三类，用后均可在较短周期内降解成二氧化碳和水，而且前两类原料均来自天然可年年再生资源，是较理想的具环保适性的替代产品，但由于其价格高昂，而且其降解、回归自然仍需一定环境条件和周期，同样难以解决视角污染问题，因此欧美等国虽已建成万吨级以上的工业化规模装置，但难以进入需求量大的一次性包装材料、农用地膜和垃圾袋等市场，目前主要用于医用卫生器材和上档次包装材料。

另一种聚乳酸降解塑料在性能上存在缺陷，原料难干燥，挤出时易气泡、易破膜，同时聚乳酸与普通塑料产品的价格差异大，聚乳酸产品的高价格影响了其工业市场的发展。一般情况下，聚乳酸价格比传统塑料要高50%～200%，以塑料袋为例，聚乳酸的密度是1.24g/ml，PE和PP的密度是0.9g/ml，达到同样的强度，聚乳酸袋要比PE或PP塑料袋更厚，需要更多的原料，因此，聚乳酸塑料袋比PE或PP塑料袋贵1倍以上，许多超市自然不愿免费为顾客提供这样昂贵的购物袋。同样，在农用膜应用领域，与 PE的成本差别使聚乳酸材料难以被农民接受。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物降解母料及含有该母料的生物降解LDPE薄膜，在基本不提高成本、不影响薄膜性能的情况下提高薄膜的降解率，使资源循环再利用。

为实现上述目的本发明提供了以下技术方案：

一种生物降解母料，由以下按质量份计的组分制备而成：LDPE15~20份、改性淀粉35~50份、改性CaCO₃15~25份、聚乙酸乙二醇5~8份、乙烯丙烯酸共聚物4~7份、TiO₂8~10份和A促进剂2~3份。

进一步地，所述A促进剂由2-羟基二苯甲酮光氧化剂、增塑剂DOP、氧化聚乙烯等组成。

进一步地，所述B促进剂由表面添加剂、聚丙烯酰胺组成。

进一步地，所述改性淀粉按质量份计的组分为：淀粉80~100份、羟甲基淀粉3~5份、尿素1~2份、聚己内酯2~4份、B促进剂2~4份、蓖麻油环氧乙烷缩合物1~3份；

进一步地，所述改性CaCO₃按质量份计的组分为：CaCO₃90~100份、B促进剂3~5份、HSt4~6份、CaO14~18份

进一步地，所述改性淀粉需要进行预处理，即加入高速混合机，在120~130℃干燥20~30分钟至含水量为2%上下，再加入尿素和B促进剂共混10~15分钟，再加入羟甲基淀粉混合3~5分钟，再加入聚已内酯混合3~5分钟，最后加入蓖麻油环氧乙烷缩合物混合3~5分钟。

进一步地，所述改性CaCO₃预处理方式为：在高速混合机中先加入CaCO₃，加热到80℃时加入B促进剂、HSt和CaO 高速混合15~20分钟。

本发明的另一个目的是提供一种含有上述生物降解母料的生物降解LDPE薄膜，所述生物降解LDPE薄膜为三层结构，包括上表层、芯层和下表层。

进一步地，所述上下表层均由1~1.2%生物降解母料、抗粘连剂2~3%、余量为LDPE制备而成，所述芯层由1~1.2%生物降解母料、抗静电剂1~2%、余量为LDPE制备而成。

进一步地，所述上下表层厚度为0.02~0.04㎜，芯层厚度为0.1~0.12㎜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明生物降解LDPE薄膜透明性、易加工性和柔软性均较好。

2.本发明生物降解LDPE薄膜电绝缘性、防潮性、防辐射性良好。

3.本发明生物降解LDPE薄膜相较于聚乳酸降解塑料和完全生物降解塑料成本低，易于生产，对薄膜本身性能影响小。

具体实施方式

实施例1

一种生物降解母料，由以下按质量份计的组分制备而成：LDPE20份、改性淀粉40份、改性CaCO₃20份、聚乙酸乙二醇5份、乙烯丙烯酸共聚物4份、TiO₂8份和A促进剂2份。

母料制作过程：1、改性淀粉进行预处理，即加入高速混合机，在120~130℃干燥20~30分钟至含水量为2%上下，再加入尿素和B促进剂共混10~15分钟，再加入羟甲基淀粉混合3~5分钟，再加入聚已内酯混合3~5分钟，最后加入蓖麻油环氧乙烷缩合物混合3~5分钟。2、改性CaCO₃预处理方式为：在高速混合机中先加入CaCO₃，加热到80℃时加入B促进剂、HSt和CaO高速混合15~20分钟。3、将所有组分按配比在低速混合机中充分混合，在双螺杆挤出机中熔融挤出再造粒，熔融温度为148℃，熔体压强2.4MPa，转速150r/min。

一种含有上述生物降解母料的生物降解LDPE薄膜，所述生物降解LDPE薄膜为三层结构，包括上表层、芯层和下表层。

所述上下表层均由1%生物降解母料、抗粘连剂2%、余量为LDPE制备而成，所述芯层由1.2%生物降解母料、抗静电剂1%、余量为LDPE制备而成。

所述上下表层厚度为0.02㎜，芯层厚度为0.1㎜。

该生物降解LDPE薄膜的制备方法为：

1.芯层原料生物降解母料、抗静电剂、LDPE经过干燥和配比在主挤出机上熔融挤出，上下表层原料分别经干燥和配比在两个挤出机上熔融挤出，从三层结构模头汇合挤出，模头温度为250摄氏度。

2.挤出的复合薄膜进行风速1-2m/s 风冷 35-50s。

3. 将模头流出的树脂冷却成片材，铸片辊温度为22~26℃。

4. 采用磁悬浮线性电机同步拉伸系统进行同步拉伸。

5.薄膜经冷却后进入牵引系统进行表层电晕处理和收卷。

实施例2

一种生物降解母料，由以下按质量份计的组分制备而成：LDPE18份、改性淀粉36份、改性CaCO₃22份、聚乙酸乙二醇7份、乙烯丙烯酸共聚物6份、TiO₂9份和A促进剂2份。

母料制作过程：1、改性淀粉进行预处理，即加入高速混合机，在120~130℃干燥20~30分钟至含水量为2%上下，再加入尿素和B促进剂共混10~15分钟，再加入羟甲基淀粉混合3~5分钟，再加入聚已内酯混合3~5分钟，最后加入蓖麻油环氧乙烷缩合物混合3~5分钟。2、改性CaCO₃预处理方式为：在高速混合机中先加入CaCO₃，加热到80℃时加入B促进剂、HSt和CaO高速混合15~20分钟。3、将所有组分按配比在低速混合机中充分混合，在双螺杆挤出机中熔融挤出再造粒，熔融温度为148℃，熔体压强2.4MPa，转速150r/min。

一种含有上述生物降解母料的生物降解LDPE薄膜，所述生物降解LDPE薄膜为三层结构，包括上表层、芯层和下表层。

所述上下表层均由1.2%生物降解母料、抗粘连剂2.2%、余量为LDPE制备而成，所述芯层由1.1%生物降解母料、抗静电剂1.5%、余量为LDPE制备而成。

所述上下表层厚度为0.02㎜，芯层厚度为0.1㎜。

该生物降解LDPE薄膜的制备方法为：

1.芯层原料生物降解母料、抗静电剂、LDPE经过干燥和配比在主挤出机上熔融挤出，上下表层原料分别经干燥和配比在两个挤出机上熔融挤出，从三层结构模头汇合挤出，模头温度为250摄氏度。

2.挤出的复合薄膜进行风速 1-2m/s 风冷 35-50s。

3. 将模头流出的树脂冷却成片材，铸片辊温度为22~26℃。

4. 采用磁悬浮线性电机同步拉伸系统进行同步拉伸。

5.薄膜经冷却后进入牵引系统进行表层电晕处理和收卷。

实施例3

一种生物降解母料，由以下按质量份计的组分制备而成：LDPE19份、改性淀粉45份、改性CaCO₃24份、聚乙酸乙二醇5份、乙烯丙烯酸共聚物4份、TiO₂8份和A促进剂2份。

母料制作过程：1、改性淀粉进行预处理，即加入高速混合机，在120~130℃干燥20~30分钟至含水量为2%上下，再加入尿素和B促进剂共混10~15分钟，再加入羟甲基淀粉混合3~5分钟，再加入聚已内酯混合3~5分钟，最后加入蓖麻油环氧乙烷缩合物混合3~5分钟。2、改性CaCO₃预处理方式为：在高速混合机中先加入CaCO₃，加热到80℃时加入B促进剂、HSt和CaO高速混合15~20分钟。3、将所有组分按配比在低速混合机中充分混合，在双螺杆挤出机中熔融挤出再造粒，熔融温度为148℃，熔体压强2.4MPa，转速150r/min。

一种含有上述生物降解母料的生物降解LDPE薄膜，所述生物降解LDPE薄膜为三层结构，包括上表层、芯层和下表层。

所述上下表层均由1.1%生物降解母料、抗粘连剂2.5%、余量为LDPE制备而成，所述芯层由1生物降解母料、抗静电剂1%、余量为LDPE制备而成。

所述上下表层厚度为0.02㎜，芯层厚度为0.1㎜。

该生物降解LDPE薄膜的制备方法为：

1.芯层原料生物降解母料、抗静电剂、LDPE经过干燥和配比在主挤出机上熔融挤出，上下表层原料分别经干燥和配比在两个挤出机上熔融挤出，从三层结构模头汇合挤出，模头温度为250摄氏度。

2.挤出的复合薄膜进行风速 1-2m/s 风冷 35-50s。

3. 将模头流出的树脂冷却成片材，铸片辊温度为22~26℃。

4. 采用磁悬浮线性电机同步拉伸系统进行同步拉伸。

5.薄膜经冷却后进入牵引系统进行表层电晕处理和收卷。

对上述实施例1.2.3制备得到的生物降解LDPE薄膜进行相关性能的测试，发现以上实施例所得的生物降解LDPE薄膜综合性能良好。