[发明专利]一种全降解塑料薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料薄膜技术领域，具体涉及一种全降解塑料薄膜及其制备方法。

背景技术

我国塑料薄膜的产量约占塑料制品总产量的20％，是塑料制品中产量增长较快的类别之一。随着我国包装、农业等领域对塑料薄膜的需求量不但增大，预计我国塑料薄膜的需求量每年将以9％以上的速度增长，其市场前景十分广阔。目前传统的高分子材料工业因石油资源的日益减少导致成本上升而发展速度减缓，与此同时，高分子材料产生的环境污染问题日益凸显，引起社会的极大重视。天然高分子材料是可循环利用的一种资源，它能够被微生物分解为对环境无污染的物质，如无机小分子物质、水和二氧化碳等，而且天然高分子材料具有极强的可塑性，可以通过多种改性方法使之成为所希望的具有某种特殊性质的功能材料，因此，许多国家对天然高分子材料的研发都投入了大量的人力物力并取得了许多优秀的成果。利用可生物降解的淀粉材料来制备可降解包装膜已成为世界各国研究的热点。但是淀粉在提高塑料可降解性能的同时，一方面会造成其物理机械性能的下降，使其加工困难，另一方面还存在亲水性太强，与大部分通用树脂之间的相容性很差，致使制成的薄膜力学性能大幅下降，耐高温性能差、阻水性能差，从而阻碍了淀粉塑料在工业化推广过程中的广泛应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种全降解塑料薄膜及其制备方法，本发明的塑料薄膜加工性能和力学性能良好，柔韧性高，易于降解，绿色环保。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种全降解塑料薄膜，按质量分数计，由以下原料组成玉米淀粉30-40份、花生壳20-30份、聚乙烯吡咯烷酮2-4份、羧甲基壳聚糖2-4份、萜烯树脂10-20份、甘油10-20份、硅烷偶联剂KH-550 1-2份、马来酸酐5-10份、柠檬酸甘油酯0.5-1份和亚麻籽油2-4份。

在上述方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

优选的，一种全降解塑料薄膜，按质量分数计，由以下原料组成：玉米淀粉30份、花生壳30份、聚乙烯吡咯烷酮2份、羧甲基壳聚糖2份、萜烯树脂20份、甘油20份、硅烷偶联剂KH-550 1份、马来酸酐5份、柠檬酸甘油酯1份和亚麻籽油4份。

优选的，一种全降解塑料薄膜，按质量分数计，由以下原料组成：玉米淀粉40份、花生壳20份、聚乙烯吡咯烷酮2份、羧甲基壳聚糖4份、萜烯树脂10份、甘油20份、硅烷偶联剂KH-550 2份、马来酸酐10份、柠檬酸甘油酯0.5份和亚麻籽油2份。

优选的，一种全降解塑料薄膜，按质量分数计，由以下原料组成：玉米淀粉35份、花生壳25份、聚乙烯吡咯烷酮3份、羧甲基壳聚糖3份、萜烯树脂15份、甘油15份、硅烷偶联剂KH-550 2份、马来酸酐8份、柠檬酸甘油酯0.8份和亚麻籽油3份。

本发明还提供一种全降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将聚乙烯吡咯烷酮与羧甲基壳聚糖按固液重量比为1：30-40与4-8％的醋酸溶液混合，加入高速混合机，40-60℃搅拌10-15min，搅拌速度200-400r/min，得混合液；

步骤2：将玉米淀粉和花生壳粉碎至200-400目，加入步骤1的混合液中，60-80℃搅拌2-4h，得混合浆料；

步骤3：将步骤2中的混合浆料加入反应釜并于80-90℃搅拌1-2小时，用5％的氢氧化钠溶液将pH调节至8.5-9.0，然后加入马来酸酐于同样温度下搅拌反应4-8小时，得改性浆料；

步骤4：将步骤3的改性浆料的pH调至中性后干燥完全，研磨至400-500目，得改性粉体；

步骤5：将甘油和硅烷偶联剂KH-550混合后先800-1200r/min搅拌10-20min，然后加入萜烯树脂110-130℃搅拌45-60min，最后加入步骤4中的改性粉体、柠檬酸甘油酯和亚麻籽油高速混合10-20min，加入双螺杆挤出机130-150℃条件下挤出造粒，得薄膜粒料；

步骤6：将步骤5中的薄膜粒料通过吹膜机吹塑形成塑料膜，最后切割、分卷、包装后即得成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在玉米淀粉中添加花生壳、聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基壳聚糖进行改性形成基料，并且通过马来酸酐改性基料、硅烷偶联剂改性萜烯树脂来改善基料与萜烯树脂的界面相容性，从而提高复合材料的加工性能和力学性能；并结合柠檬酸甘油酯和亚麻籽油等原料的复配，使制得的薄膜均一性好，拉伸性能高、强度大、柔韧性强，耐水性较好，具有一定的抗菌性能，同时原料来源广泛，价格低廉，绿色环保，降解性能好，实用性强。。