[发明专利]一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂及其制备方法，涉及成核剂技术领域。其中，可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂，以质量份数计，其原料组成包括:脂肪酸20‑25份、碱性化合物40‑50份、乳化剂2‑2.5份、分散剂1‑1.5份和甘蔗渣骨架抗水解剂10‑15份。本发明提供的一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂，应用于聚乳酸材料中，有效抑制聚乳酸材料水解问题。

技术领域

本发明涉及成核剂技术领域，特别涉及一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂及其制备方法。

背景技术

可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。现有多种可降解塑料，包括光降解型塑料、生物降解型塑料、光/氧化/生物全面降解性塑料、二氧化碳基生物降解塑料、热塑性淀粉树脂降解塑料等。

生物可降解材料是目前解决白色污染的最有效途径之一。其中，聚乳酸是目前全世界产能最大，综合性能最佳且能接近于聚苯乙烯塑料，价格相对于其他生物塑料最低，并能完全实现生物降解的可降解塑料。但是由于聚乳酸的热变形温度低，致使聚乳酸易发生形变，限制了聚乳酸的应用。聚乳酸耐热性差主要归因于聚乳酸结晶速率慢和结晶度低。

目前提高聚乳酸结晶性能的方法主要包括添加成核剂和添加增塑剂等。不过这些方法也存在着各自优缺点。例如，增塑剂一般为小分子物质，可以提高聚乳酸分子运动能力，添加后但是随着时间推移，存在析出的风险。无机成核剂一般为滑石粉和蒙脱土等片层矿物质，添加后会影响聚乳酸的力学性能，导致聚乳酸变脆。有机成核剂中的山梨醇类衍生物和乙撑双硬脂酸酰胺，具有良好的结晶成核效果，但是它们一般为小分子物质，仍存在析出的风险；脂肪酸盐类成核剂容易导致聚乳酸等酯类高分子的水解，大大的降低了聚乳酸的力学性能。因此，发明人致力于研究解决脂肪酸盐类成核剂致使聚乳酸水解的问题。

发明内容

为解决背景技术提到的脂肪酸盐类成核剂容易导致聚乳酸等酯类高分子的水解问题，本发明提供的一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂，有效抑制聚酯材料水解问题。

具体方案:一种可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂，以质量份数计，其原料组成包括:脂肪酸20-25份、碱性化合物40-50份、乳化剂2-2.5份、分散剂1-1.5份和甘蔗渣骨架抗水解剂10-15份。

在实施上述实施例时，优选地，所述脂肪酸为月桂酸、硬脂酸、棕榈酸或三十酸。

在实施上述实施例时，优选地，所述碱性化合物为氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙或氧化锌。

在实施上述实施例时，优选地，所述乳化剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚或脂肪醇聚氧乙烯醚。

在实施上述实施例时，优选地，所述分散剂为聚羧酸盐、聚丙烯酸盐或脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷中的一种或多种。

在实施上述实施例时，优选地，所述甘蔗渣骨架抗水解剂为脂肪族聚碳化二亚胺抗水解剂。

在实施上述实施例时，优选地，所述甘蔗渣骨架抗水解剂为粉末状固体。

另一方面，上述的可降解塑料用脂肪酸盐类成核剂的制备方法，包括步骤:

步骤一、将脂肪酸添加至反应容器中，添加乳化剂搅拌至半透明乳液，加入分散剂，边搅拌边加入碱性化合物，60-80℃反应5-6小时，反应结束后冷却，获得初产物混合液；

步骤二、将甘蔗渣骨架抗水解剂添加至步骤一的初产物混合液中，搅拌5-10min后，抽滤、干燥，获得成核剂。

在实施上述实施例时，优选地，所述甘蔗渣骨架抗水解剂的制备步骤包括：

s1、将质量比为1:50的甘蔗渣和10％氢氧化钠溶液混合，在室温下搅拌3-4h，用蒸馏水洗涤后至中性，烘干，获得表面处理过的甘蔗渣；