[发明专利]高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法

说明书

本发明属于生物降解材料领域，公开了一种高温水溶聚乙烯醇(PVA)组合物及其粒子。该高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5‑50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1‑8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5‑6重量份，所述润滑剂的含量为2‑6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1‑1重量份(按固含量计)。本发明提供的高温水溶PVA粒子的初始水溶温度为90℃以上，提高了完全醇解型PVA成膜后的使用温度。

技术领域

本发明涉及生物降解材料领域，具体涉及一种高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法。

背景技术

在包装领域，塑料是使用最广泛的包装材料，但随着日趋严重的环境问题、能源枯竭及食品安全威胁，人们将目光投向生物降解材料。聚乙烯醇(PVA)既具有传统塑料的性能和特性，又可在不同水温的水中或自然条件下分裂降解，最终生物降解成二氧化碳和水的形式回归自然环境，是一种生物降解的环保材料。

PVA水溶性薄膜多使用溶液流延法生产制备，其加工成本极高，产能低，使用传统塑料膜袋的热塑成膜法是一种能耗低、产能高的加工方式，但由于PVA的熔融温度与分解温度相近，热塑成膜加工难度较大。尤其是完全醇解型PVA，即醇解度在99％以上的PVA原料，可生产加工出高温(80℃以上)水溶PVA膜材料，有广泛的使用场景，但由于其对温度敏感，更易分解碳化，对加工设备有极高的要求。针对完全醇解型PVA膜材料，其水溶温度越高，使用越广泛。

发明内容

本发明的目的是为了克服完全醇解型PVA原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题，本发明提供了一种高温水溶PVA组合物、高温水溶PVA粒子及其制备方法。本发明提供的高温水溶PVA组合物及粒子具有在制备过程中不发生分解，生产出粒子表面光滑，同时进一步将原有完全醇解型PVA膜材料的水溶温度提高至90℃，进一步提升了热塑成膜后的使用温度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种高温水溶PVA组合物，所述高温水溶PVA组合物包括：PVA、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、润滑剂和有机硅憎水剂；

相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为5-50重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述润滑剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-1重量份(按固含量计)。

优选地，所述高温为温度≥90℃。

优选地，相对于100重量份的PVA，所述增塑剂的含量为10-20重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述润滑剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为0.5-1.5重量份(按固含量计)。

优选地，所述PVA的聚合度为300-2600。

优选地，所述PVA的醇解度≥99％。

优选地，所述增塑剂为山梨醇、乙二醇、甘油、二乙醇胺、三乙醇胺、二聚甘油、三聚甘油、十聚甘油和二甘醇中的一种或多种。

优选地，所述热分解抑制剂为有机锡稳定剂、稀土稳定剂、铜盐热稳定剂、亚磷酸-苯二异辛酯、亚磷酸三烷基酯、环氧硬脂酸丁酯和环氧大豆油中的一种或多种。

优选地，所述抗热氧老化剂为抗氧剂697、1024、1076、1098、1010、626、168、DLTP和DSTP中的两种或两种以上。

优选地，所述润滑剂为液体石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、EVA蜡、三聚甘油单硬脂酸酯和季戊四醇硬脂酸酯中的一种或多种。

优选地，所述有机硅憎水剂为SHP-50、SHP-60、HF-6002、SEAL80和BS4004中的一种或多种。