[发明专利]一种改性线性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种改性线性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

高分子材料的开发利用给人类带来极大便利的同时，也给人类带来很多负面影响，如目前大量使用的线性低密度聚乙烯塑料包装袋，由于在自然环境中难以降解，造成了严重的“白色污染”。淀粉是天然高分子材料，在自然环境下能由微生物作用而分解，最终分解为无毒的CO₂和H₂O，且原料丰富、价格低廉，已经被广泛应用于生物降解材料的研究。但是淀粉分子链含有大量羟基，容易在分子链内和分子链外形成氢键，因此难溶，难熔，并且耐水性差，一遇水或长期存放在潮湿环境中，容易吸收水分，其稳定性下降，影响包装的质量和效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种耐水性、尺寸稳定性及力学性能好，且可生物降解，制造成本低的改性线性低密度聚乙烯复合材料及其制备方法。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：

本发明之改性线性低密度聚乙烯复合材料由以下重量份数的原料制成：玉米淀粉30－50份、线性低密度聚乙烯（LLDPE）20－60份、无机填料5－15份、增塑剂5－25份；

优选的重量配比为：玉米淀粉45份、线性低密度聚乙烯（LLDPE）40份、无机填料5份、增塑剂10份；

所述增塑剂优选硬脂酸钠；

所述无机填料优选硫酸钙。

本发明之改性线性低密度聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将玉米淀粉、增塑剂加入高速混合机中，混合10－25min（优选20min），再加入无机填料、线性低密度聚乙烯，混合10－25min（优选20min），得玉米淀粉、增塑剂、无机填料和线性低密度聚乙烯的混合物；

（2）将步骤（1）所得混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，机头温度为90－140℃（优选100℃），螺杆转速为100－120r/min（优选110r/min）。

本发明之改性线性低密度聚乙烯复合材料，所采用的线性低密度聚乙烯在高温下熔融加工性能佳，具有良好的力学稳定性，因此可以作为粘合剂和增强剂，有效促进玉米淀粉之间的均匀混合和粘结，提高材料的力学性能、耐水性和尺寸稳定性。优选的无机填料硫酸钙，价格便宜，化学性质不活泼，具有耐化学药品性和电绝缘性，因此一方面可以调节材料的稳定性、刚性和硬度，提高材料的机械性能和耐热性，另外一方面，可提高材料的耐水性和外观白度，并大大地降低成本。玉米淀粉可生物降解，资源丰富，价格低廉，具有较好的力学性能，但由于淀粉分子链含有大量羟基，容易在分子链内和分子链外形成氢键，难溶，难熔，因此加入增塑剂，优选的增塑剂硬脂酸钠的酯基可以与淀粉中的羟基形成氢键，从而破坏淀粉分子间和分子内的氢键，起到增塑的作用。

本发明之改性线性低密度聚乙烯复合材料, 可生物降解，能减少对环境的污染，具有良好的耐水性、尺寸稳定性以及良好的力学性能，制造成本低。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例原料重量配比：玉米淀粉6Kg、LLDPE 12 Kg、硫酸钙1 Kg、硬脂酸钠1 Kg。

（1）将玉米淀粉、增塑剂硬脂酸钠加入高速混合机中，混合20min，再加入无机填料硫酸钙、线性低密度聚乙烯，混合20min，得玉米淀粉、增塑剂硬脂酸钠、无机填料硫酸钙和线性低密度聚乙烯的混合物；

（2）将步骤（1）所得混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，机头温度为90℃，螺杆转速为100r/min。

本实施例产品性能检测，拉伸强度按GB/T12914一2008规定方法进行，断裂伸长率按GB/T12914一2008规定方法进行，材料降解性能的评价采用土埋生物降解实验（本生物降解实验采用比较简单的室内土埋法，环境温度18士5℃，所用土壤为普通户外土壤，降解实验开始后每隔10天加一定量的水，保持潮湿。间隔30天后，取出试样，冲洗掉表面泥土并放于50℃烘箱中烘干24小时，然后计算失重率）,其实验结果如表1所示。

实施例2

本实施例原料重量配比：玉米淀粉8Kg、LLDPE8 Kg、硫酸钙2 Kg、硬脂酸钠2Kg。

（1）将玉米淀粉、增塑剂硬脂酸钠加入高速混合机中，混合20min，再加入无机填料硫酸钙、线性低密度聚乙烯，混合20min，得玉米淀粉、增塑剂硬脂酸钠、无机填料硫酸钙和线性低密度聚乙烯的混合物；