[发明专利]一种可降解塑料膜材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种可降解塑料膜材料及其制备方法与应用。所述塑料膜材料包括：聚乙烯醇45~60份、淀粉30~40份、交联剂3.5~5份、改性功能添加剂5.8~10.5份、偶联剂6.1~7.6份、增塑剂3~4.5份、润滑剂2.8~4份。所述改性功能添加剂是包括改性沸石微粒和改性碱式碳酸钠铝微粒的混合物，所述改性沸石微粒是由沸石粉微粒以及包覆在其表面的包覆膜形成的核壳式结构，且该沸石粉微粒的孔隙由碱式碳酸钠铝填充。所述改性碱式碳酸钠铝微粒是由碱式碳酸钠铝微粒以及包覆在其表面的包覆膜形成的核壳式结构，所述包覆膜由藻酸双酯钠和成膜剂形成。本发明采用改性的沸石粉作为可降解塑料膜材料的添加剂，不仅有效提高了可降解塑料膜材料的力学性能，而且在提高了可降解塑料膜材料的阻燃性。

技术领域

本公开涉及可降解塑料薄膜技术领域，具体涉及一种可降解塑料膜材料及其制备方法与应用。

背景技术

目前，BOPP薄膜、PE薄膜、PP薄膜、PET薄膜、PA薄膜等已经广泛应用在了食品、医药、化工、农业等领域，其中又以包装膜所占比例最大，但也对环境保护带来了巨大压力。从可降解性分类，目前的塑料薄膜主要分为可降解薄膜和不可降解薄膜，可降解薄膜是一种环保型薄膜材料，相对于不可降解薄膜长达几百年的降解周期，可降解薄膜在环境中后可在数月内完成降解，对环境的影响显著低于不可降解薄膜。

为了获得可降解的塑料膜，以淀粉与聚乙烯醇为原料制备的生物降解塑料薄膜在可降解性方面取得了良好的效果，但由于淀粉的加入，这种可降解塑料薄膜的强度下降较大，在使用过程中很容易出现破裂、撕裂等方面的问题。为了克服上述问题，在可降解薄膜材料中添加填料（碳酸钙粉、丙酸钙粉、滑石粉、二氧化硅粉等）是常用的方式，但这类微粉存在不易分散的问题，对可降解薄膜材料的强度提升效果比较有限。

发明内容

鉴于此，本公开提供一种可降解塑料膜材料及其制备方法与应用，本公开采用改性的沸石粉作为可降解塑料膜材料的添加剂，不仅有效提高了可降解塑料膜材料的力学性能，而且在提高了可降解塑料膜材料的阻燃性。具体地，本公开的技术方案如下所示。

首先，本公开提供一种可降解塑料膜材料，以重量份计，所述塑料膜材料的原料包括：聚乙烯醇45~60份、淀粉30~40份、交联剂3.5~5份、改性功能添加剂5.8~10.5份、偶联剂6.1~7.6份、增塑剂3~4.5份、润滑剂2.8~4份。其中，所述改性功能添加剂是包括改性沸石微粒和改性碱式碳酸钠铝微粒的混合物，所述改性沸石微粒是由沸石粉微粒以及包覆在其表面的包覆膜形成的核壳式结构，且该沸石粉微粒的孔隙由碱式碳酸钠铝填充。所述改性碱式碳酸钠铝微粒是由碱式碳酸钠铝微粒以及包覆在其表面的包覆膜形成的核壳式结构，所述包覆膜由藻酸双酯钠和成膜剂形成。

进一步地，所述交联剂包括过氧化苯甲酰、戊二醛、硼酸等中的任意一种；所述交联剂有助于所述聚乙烯醇和淀粉之间的相容性。

进一步地，所述偶联剂包括甲基纤维素、硅烷偶联剂、钛酸酯、铝酸酯等中的任意一种。通过偶联剂有助于所述聚乙烯醇和改性功能添加剂更好地连接，提高所述改性功能添加剂对塑料薄膜的强化能力。

进一步地，所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、甘油、丙二醇、聚乙二醇、山梨醇等中的任意一种。在塑料膜制备过程中增塑剂分子与树脂分子链结合，可有效增加得到的塑料薄膜的柔韧性。

进一步地，所述润滑剂包括氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等中的任意一种。所述润滑剂有助于防止塑料膜在成型时粘在模具上，同时可使塑料膜的表面更加光滑美观。

进一步地，所述沸石粉微粒的粒径在120~200nm之间。

进一步地，所述成膜剂包括聚氨酯、丙烯酸树脂等中的任意一种。

进一步地，所述可降解塑料膜材料中还包括防静电剂1.5~2.1重量份。可选地，所述防静电剂包括烷基磺酸盐、季铵盐、烷基氨基酸等中的任意一种。