[发明专利]一种阻燃型全降解塑料薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃型全降解塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：聚乳酸(PLA)20～80份，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)10～70份，有机过氧化物0.1～2份，阻燃剂5～20份，填料1～5份，润滑剂0.1～3份，抗氧剂0.1～3份。本发明还提供了上述阻燃型全降解塑料薄膜的制备方法，包括：按照配方称取原料，通过高速共混机混合均匀后，加入双螺杆挤出机进行熔融共混并拉条、造粒，干燥除水后再将其在吹塑设备上吹膜，得到阻燃型全降解塑料薄膜，该塑料薄膜具有阻燃性能好、韧性好、和全降解的特点，可用于机舱装饰膜、电子电器、家居装饰、高档装饰等附加值较高的领域。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种阻燃型全降解塑料薄膜及其制备方法。

背景技术

石油基塑料薄膜已经广泛应用到我们生活的各个领域：食品包装、垃圾袋、购物袋以及农膜等，给我们的生活带来了极大的方便，但同时也给我们带来了日益严重的环境问题。塑料薄膜的使用所带来的“白色污染”严重破坏了生态环境和生态平衡，威胁着人类的生存。

目前，塑料薄膜主要依靠填埋和焚烧的方法处理，但焚烧处理过程中容易产生有害气体二次污染环境，填埋处理又会占用大量有限的土地资源，传统的石油基塑料薄膜制品具有很强的化学稳定性和生物稳定性，填埋后上百年也无法完全分解，并且会造成土壤板结、农作物减产等一系列问题。所以，焚烧和填埋等方法不能从根本上解决石油基塑料薄膜带来的问题。随着人们环保意识的不断增强和对可持续发展的关注，开发生物可降解的塑料薄膜正日益受到人们的青睐，并逐步成为近年来的研究热点。

聚乳酸(PLA)是一种以可再生的植物资源为原料经过化学合成制备的高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性，拥有较高的拉伸强度和压缩模量等优点，因此将聚乳酸应用于通用塑料领域，尤其是包装材料领域，对减少污染、节省石油资源以及改善温室效应具有十分重要的意义。但是单独使用PLA得到的薄膜质地较硬，并且脆性较大，缺乏柔性和弹性，通常需要加入增塑剂进行改性，而且PLA的熔体强度低，不适宜用于吹塑成型等方法加工，导致PLA在薄膜方面的应用受到极大的限制。

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种特殊类型的生物可降解聚酯，具有很好的柔韧性和生物降解性。用PBAT或PBAT共混物制成的包装材料可以完全降解，在堆肥的条件下数周就可以分解得非常干净，没有残留。但是，PBAT的力学性能较差，限制了其应用。

采用可降解韧性材料和PLA共混改性可以在提高PLA韧性的同时保持材料的全生物降解性能。但是，由于PLA和PBAT的溶解度参数相差较大，使得两者的相容性较差，导致两者共混后的共混物力学性能不佳，达不到理想的增韧效果，最终难以制备性能优异的薄膜材料。

此外，现有中国发明专利(CN103589124A，CN103087484A，CN102702704A)虽然也通过各种改性手段成功地制备了PLA/PBAT塑料薄膜，但是此类塑料薄膜不具备阻燃功能，无法满足在特殊场合中的使用需求，如机舱装饰膜、电子电器、高档装饰等附加值较高的领域。

发明内容

为了克服以上现有技术中存在的问题，本发明提供了一种韧性好、可生物降解的具有优异阻燃性能的环保型塑料薄膜。

本发明提供的一种阻燃型全降解塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：

本发明为解决PLA和PBAT相容性差问题，采用的技术手段为：以有机过氧化物作为聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的增容剂；有机过氧化物受热会分解产生初级自由基，随后这些初级自由基会分别引发PLA分子链和PBAT分子链生成高分子链自由基，这两种高分子链自由基结合形成碳碳键，增强PLA和PBAT的相容性，进而提高了PLA和PBAT的界面结合力。