[发明专利]生物质填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法

说明书

本发明属于生物降解材料领域，公开了一种生物质填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。该生物质填充的中温水溶PVA组合物包括：PVA、生物质填料、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和生物质填料，所述增塑剂的含量为15‑55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0.5‑6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1‑2重量份。本发明提供的生物质填充的中温水溶PVA粒子吹塑成膜后膜的初始水溶温度大于40℃。

技术领域

本发明涉及生物降解材料领域，具体涉及一种生物质填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)在不同温度的水中可溶解，具有较高的力学性能、透明性好、耐油耐腐蚀性高，又可在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。淀粉、木粉、木质纤维素、木质素等是从植物中获得的生物质原料，具有成本低、可再生、可完全生物降解等特点，使用此类生物质原料与可降解树脂共混制备生物质填充的生物质基生物降解塑料是近年来的研究热点之一。

PVA低温水溶膜是指在较低温度(23℃)下开始在水中溶解的薄膜，也称常温水溶膜，其原料为部分醇解型PVA；PVA高温水溶膜是指在较高温度(80℃)以上才开始在水中溶解的薄膜，其原料为完全醇解型PVA。

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吹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，吹塑成膜加工难度较大。

因此，希望提供一种吹塑成膜难度低、易于工业化、具有广泛应用前景的中温水溶PVA膜。

发明内容

本发明的目的是为了克服中温水溶PVA原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题，本发明提供了一种生物质填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。

本发明所述的生物质填充的中温水溶PVA组合物使用的原料为低温水溶PVA原料，即部分醇解型PVA，通过共混改性的方式制备的中温水溶PVA粒子的初始水溶温度在40℃以上。本发明提供的生物质填充的中温水溶PVA组合物及粒子具有在制备过程中不发生分解，实现了中温水溶PVA原料的连续化造粒及吹塑成膜。本发明提供的生物质填充的中温水溶PVA组合物及粒子通过添加生物质填料，降低了成本，同时可进一步提高中温水溶PVA粒子的初始水溶温度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种生物质填充的中温水溶PVA组合物，所述生物质填充的中温水溶PVA组合物包括：PVA、生物质填料、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与生物质填料混合物，所述增塑剂的含量为15-55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0.5-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份。

优选地，所述中温为温度≥40℃，更优选为45-50℃。

优选地，相对于100重量份的PVA与生物质填料混合物，所述增塑剂的含量为25-45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0.5-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为1-1.5重量份。

优选地，所述PVA与生物质填料的混合物中，所述生物质填料的含量为0-30wt％。

优选地，所述PVA的聚合度为300-2600。

优选地，所述PVA的醇解度≥88％。