[发明专利]一种可降解塑料包装材料及其制备工艺

说明书

本发明涉及C08L领域，具体为一种可降解塑料包装材料及其制备工艺，采用脂肪族聚合物80‑120份、植物淀粉10‑20份、无机粉体填料15‑25份、壳聚糖及其衍生物1‑5份、功能助剂1‑5份，使提供的产品具有优异的抗菌性能、阻燃性能、阻隔性能和可降解性能，有效应用于卫生产品、食品、电子产品等领域产品的包装，可生物降解，安全环保。

技术领域

本发明涉及C08L领域，具体为一种可降解塑料包装材料及其制备工艺。

背景技术

可生物降解塑料是指各项性能在储存期内满足使用要求，而使用后可在自然环境条件下降解成对环境无害的物质的一类塑料，被认为是解决塑料污染问题的有效途径之一。

但是目前单一可降解材料存在热变形温度普遍较低、力学性能较单一及部分材料降解速率过高导致产品贮存稳定性很低的问题，限制了其大规模工业化生产应用。中国专利CN 109438937 A公开了一种抗菌型PLA基可降解食品包装材料及其制备方法，具体通过采用负载纳米二氧化钛的活性炭、聚乳酸和聚羟基烷酸酯和增塑剂混合、压片得到食品包装材料，但是PLA拉伸强度、韧性和结晶性能较底，产品的力学性能有待提高。中国专利CN112252072 A公开了一种可降解阻燃包装材料及其制备方法，以树脂、玻璃纤维、淀粉、纤维素与、增塑剂以及阻燃剂为主要原料，使提供的产品具有一定的可降解性能和阻燃性能，但是产品的空气阻隔性能和抗菌性能有待提高。

因此，本发明提供一种可降解塑料包装材料，具有优异的抗菌性能、阻燃性能、阻隔性能和可降解性能，有效应用于卫生产品、食品、电子产品等领域产品的包装，可生物降解，安全环保。

发明内容

本发明一方面提供了一种可降解塑料包装材料，按照重量份计，其制备原料至少包括：脂肪族聚合物80-120份、植物淀粉10-20份、无机粉体填料15-25份、壳聚糖及其衍生物1-5份、功能助剂1-5份；

作为一种优选的技术方案，所述脂肪族聚合物为聚乙交酯(PGA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚碳酸亚丙酯(PPC)中的至少一种；优选的，所述脂肪族聚合物为聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的组合；优选的，所述聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的质量比为(0.1-1)：(4-6)：(3-5)；所述聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯来源于浙江大晋新材料科技有限公司。所述聚碳酸亚丙酯来源于东莞市铭勋新材料科技有限公司。所述聚乙交酯来源于上海吉至生化科技有限公司。

发明人在实际研发探究过程中发现，基于本发明体系，通过采用聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的脂肪族聚合物组合，尤其是控制聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯的质量比为(0.1-1)：(4-6)：(3-5)，使提供的可降解塑料包装材料具有优异的拉伸强度和气体阻隔性能，同时使提供的产品使用后可在自然环境条件下降解。发明人分析原因可能为：在该质量比下，聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚碳酸亚丙酯实现良好的相容，聚乙交酯和聚碳酸亚丙酯协同有效提高可降解塑料包装材料的气体阻隔性能，同时聚碳酸亚丙酯对聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯有效增韧，在纳米级的无机粉体的协同作用下，提高体系中聚琥珀酸丁二醇酯的结晶度从而有效提高可降解塑料包装材料的拉伸性能。

另一方面，聚碳酸亚丙酯与体系中的植物淀粉产生相互作用，有效提高可降解塑料包装材料的降解速度，但是使得产品的贮存稳定性降低。发明人在探究过程中意外发现，体系中引入15-25重量份的纳米无机粉体材料，在加工过程中，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛与脂肪族聚合物聚碳酸亚丙酯、聚乙交酯、聚琥珀酸丁二醇酯的共混使得脂肪族聚合物的分子量降低，一定程度平衡可降解塑料包装材料的降解速度，避免由于产品简介速率过快导致产品的贮存稳定性降低的问题。

作为一种优选的技术方案，所述植物淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、高粱淀粉、小麦淀粉、大米淀粉中的一种。所述植物淀粉为玉米淀粉。