[发明专利]一种可热塑性加工PVA专用料及其制备方法

说明书

本发明涉及生物可降解材料领域，公开了一种可热塑性加工PVA专用料及其制备方法，包括如下原料组成，按重量份数计：PVA树脂50～90重量份、活性纳米碳酸钙(球型纳米碳酸钙：片状纳米碳酸钙＝1:3)1～10重量份、增塑剂10～40重量份、热稳定剂1～5重量份和抗氧剂0.5～3重量份。各组合物按一定配比混合均匀，经双转子连续混炼挤出造粒工艺制备可热塑性加工PVA专用料。本发明提供的可热塑性加工PVA专用料能够实现水溶性PVA树脂的造粒。

技术领域

本发明属于生物可降解材料领域，具体涉及一种可热塑性加工PVA专用料及其制备方法。

背景技术

目前，大力发展非石油路线高分子材料，减少高分子材料工业对石油尤其是进口石油的依赖，是国家科技发展的战略任务之一。PVA树脂(聚乙烯醇)是一种可由煤、天然气等非石油路线大规模工业化生产的高分子材料，同时作为可生物降解的水溶性聚合物，符合国家可持续发展的战略目标，近年来发展十分迅速。

PVA薄膜制备方法有溶液流延法和熔融挤出成膜法，分别称为湿法和干法。溶液流延法工艺流程较长，产品质量不易控制，出膜率低，能耗高，设备投资大，所制备的PVA薄膜耐候性不佳，冬天湿度低时，薄膜易发脆，卷曲变形；夏天湿度较大时，薄膜发粘，尺寸不稳定。

公开/公告号为CN106189010A的中国发明专利公开了一种吹塑成型的聚乙烯醇膜及其制备方法，其采用将可熔融加工聚乙烯醇树脂吹塑成膜，其工艺简单，设备投资少，占地面积少，可吹塑常温、中温、高温水溶薄膜。

熔融挤出成膜是将PVA树脂与一些加工助剂混合造粒，而后进行熔融挤出成膜的干法制膜工艺。但PVA树脂相邻羟基间易形成分子内和分子间氢键，且结晶区存在微硬结构，使其熔点在220～240℃，接近分解温度200～250℃，难以热塑加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可热塑性加工PVA专用料，其具有降低PVA树脂的熔点，获得热塑加工窗口的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种可热塑性加工PVA专用料，其特征在于，包括如下原料组成，按重量份数计：PVA树脂50～90重量份、活化纳米碳酸钙(球型纳米碳酸钙：片状纳米碳酸钙＝1:3)1～10重量份、增塑剂10～40重量份、热稳定剂1～5重量份和抗氧剂0.5～3重量份。

采用上述技术方案，活化纳米碳酸钙中的球形纳米碳酸钙会阻碍聚乙烯醇分子的热运动，活化纳米碳酸钙中的片状纳米碳酸钙阻碍氧气向内部的扩散，从而延缓分解过程；与此同时活化纳米碳酸钙的纳米粒子与增塑剂有协同作用，能够降低PVA树脂的熔点，获得热塑加工窗口。

进一步地，还包括以下重量份数计的的原料：含氟化合物0.5～3重量份。

采用上述技术方案，含氟化合物中氟原子电负性大，容易与PVA树脂的羟基形成分子间氢键，从而破坏了PVA树脂相邻羟基间形成分子内和分子间氢键，使小分子增塑剂更易进入分子内部进行增塑，从而降低了PVA树脂熔点，拓宽了PVA树脂的热塑加工窗口，并且氟原子电负性大，含氟化合物能够向材料表面迁移，使得氟原子在材料表面富集，材料表面能低，熔融时具有较好的流动性,制备的PVA膜具有一定的疏水性。

进一步地，所述含氟化合物为六氟丁醇、三氟乙醇、二氟乙醇、八氟戊醇、三氟环氧丙烷、全氟辛基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2、2、2-三氟乙酯的一种或几种

采用上述种类的含氟化合物，能更加容易与PVA的羟基形成分子间氢键，破坏 PVA树脂相邻羟基间形成分子内和分子间氢键。

进一步地，所述增塑剂为丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇800、山梨醇、甘露醇、季戊四醇中的一种或几种。

采用上述种类的增塑剂，其增塑效果较好。