本發(fā)明涉及聚酯材料，尤其涉及一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、pha組合物即聚羥基脂肪酸酯，是一種由微生物合成的天然聚酯，具有生物可降解性和生物相容性，因此在醫(yī)療、包裝、農(nóng)業(yè)和生物材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，同時，pha組合物作為淋膜層在紙制品中也具有極大的應(yīng)用潛力。

2、目前開發(fā)的pha淋膜紙杯，在使用的過程中會產(chǎn)生不良?xì)馕叮绕涫鞘⒀b熱水，或者盛裝溫度較高的食物時，氣味會更加明顯，而且，現(xiàn)有的紙杯與pha淋膜層的粘合強度不夠高，影響制品密封、阻隔以及熱封等性能。

3、針對上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：提供一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物及其制備方法，按照質(zhì)量組分計，所述低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物包括如下組分：聚羥基烷酸酯95～120重量份、填料40～80重量份、含聚合物材料5～80重量份、偶聯(lián)劑5～10重量份、鹽酸5～25重量份、流變改性劑4～10重量份、纖維素酶5～10重量份、果膠酶3～10重量份、蒸餾水80～180重量份；

3、所述填料包括木纖維、竹纖維、亞麻纖維和黃麻纖維中的一種或兩種以上混合物；

4、所述含聚合物材料包括活性炭、x型分子篩和噁唑啉均聚物中的一種或兩種以上混合物；

5、所述偶聯(lián)劑具體為乙烯基三甲氧基硅烷；

6、所述聚羥基烷酸酯為聚3-羥基丁酸酯共3-羥基己酸酯；

7、所述流變改性劑包括黃原膠、瓊脂膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚乙二醇、甘油和三醋酸甘油酯中的一種或兩種以上混合物。

8、進(jìn)一步的，其加工方法包括：

9、步驟一、填料初步處理：使用純凈水將木纖維、竹纖維、亞麻纖維和黃麻纖維清洗干凈，并瀝干水分，風(fēng)干一段時間后，分別將木纖維、竹纖維、亞麻纖維和黃麻纖維切碎，按比例將切碎后的木纖維、竹纖維、亞麻纖維和黃麻纖維混合均勻制得初步填料混合物；

10、步驟二、填料酶解反應(yīng)：按比例添加初步填料混合物和蒸餾水至砂磨機中，混合打漿研磨一段時間制得混合液一，按比例添加混合液一、纖維素酶和果膠酶至攪拌機中，加熱并攪拌一段時間制得混合液二；

11、步驟三、填料改性反應(yīng)：按比例將混合液二和偶聯(lián)劑加入反應(yīng)容器中制得混合液三，邊攪拌邊緩慢加入鹽酸至混合液三中，預(yù)設(shè)目標(biāo)ph值，使用ph計監(jiān)測混合液三ph值，當(dāng)混合液三的ph值達(dá)到目標(biāo)ph值時，停止加入鹽酸，加熱并保溫一段時間制得混合液四；

12、步驟四、制得填料混合物：將混合液四平鋪在托盤上，放入烘箱中干燥一段時間制得填料混合物；

13、步驟五、含聚合物材料初步處理：將活性炭和蒸餾水加入反應(yīng)容器中，加熱至沸騰保溫一段時間，然后冷卻一段時間并瀝干水分，干燥一段時間制得除雜活性炭；

14、通過蒸餾水將x型分子篩洗凈，然后瀝干水分并干燥一段時間制得除雜x型分子篩；

15、按比例將除雜活性炭和除雜x型分子篩加入研磨機中研磨一段時間制得初步材料混合物一；

16、步驟六、制得材料混合物：將噁唑啉均聚物預(yù)熱并保溫，然后將預(yù)熱后的噁唑啉均聚物緩慢加入初步材料混合物一中，充分?jǐn)嚢杌旌虾笾频贸醪讲牧匣旌衔锒?，通過熱空氣干燥法干燥一段時間去除水分制得材料混合物；

17、步驟七、制備pha組合物：按比例將聚羥基烷酸酯、填料混合物和材料混合物從主喂料口加入雙螺桿擠出機進(jìn)行熔融混合，同時在擠出機側(cè)喂料加入流變改性劑提高物料加工性能，將從模頭擠出的熔體冷卻切粒后得到所需pha組合物。

18、進(jìn)一步的，所述步驟一中風(fēng)干時間為3h，風(fēng)干溫度為25～50℃；

19、所述步驟一中木纖維、竹纖維、亞麻纖維和黃麻纖維的質(zhì)量比為20：1～20：1.5～15：0.1～12：12。

20、進(jìn)一步的，所述步驟二中初步填料混合物和蒸餾水的質(zhì)量比為20：1～50；

21、所述步驟二中混合液一、纖維素酶和果膠酶的質(zhì)量比為50：1～5：1～5；

22、所述步驟二中攪拌速度為500～700r/min，酶解反應(yīng)的溫度為40～70℃，酶解反應(yīng)的時間為2～24h。

23、進(jìn)一步的，所述步驟三中混合液二和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為20：0.1～5；

24、所述步驟三中預(yù)設(shè)目標(biāo)ph值為3.5，攪拌速度為600～800r/min；

25、所述步驟三中加熱至溫度為80～100℃并保溫5～8h。

26、進(jìn)一步的，所述步驟四中干燥溫度為50～80℃，干燥時間為3～24h。

27、進(jìn)一步的，所述步驟五中活性炭加熱至100℃，并保溫0.5～2h，然后，冷卻1～2.5h，冷卻至溫度為20～35℃，并干燥0.5～2h；

28、所述步驟五中洗凈后的x型分子篩干燥1～3h；

29、所述步驟五中除雜活性炭和除雜x型分子篩的質(zhì)量比為3～12：7～20，研磨0.1～2.5h，研磨至300目。

30、進(jìn)一步的，所述步驟六中將噁唑啉均聚物預(yù)熱至50～60℃，保溫1～2.5h；

31、所述步驟六中攪拌速度為800～1200r/min，攪拌溫度為50～80℃，攪拌時間為0.5～3h；

32、干燥時間1.5～5h，干燥溫度80～120℃。

33、進(jìn)一步的，所述步驟七中聚羥基烷酸酯、填料混合物和材料混合物的質(zhì)量比為50：5～27：7～15，其中，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為300rpm，溫度為150℃。

34、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

35、該pha組合物添加有天然纖維做填料，不僅可以降低成本，吸附刺激性氣味，而且可以改善生物的降解性提高材料的環(huán)保性能，提高所制備的pha組合物的熱穩(wěn)定性和抗紫外線性，并且，添加有含聚合物材料可以提高pha組合物的耐水性，提高其機械性能和加工性能；

36、同時添加有流變改性劑，可以改善pha與其他聚合物的相容性，從而在共混物中實現(xiàn)更好的性能，提高填充復(fù)合材料的流動性和印刷精度，該pha組合物作為淋膜層，不僅刺激性氣味低，對環(huán)境的影響較低，而且具有高紙塑復(fù)合強度。

技術(shù)特征：

1.一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物，其特征在于，按照質(zhì)量組分計，所述低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物包括如下組分：聚羥基烷酸酯95～120重量份、填料40～80重量份、含聚合物材料5～80重量份、偶聯(lián)劑5～10重量份、鹽酸5～25重量份、流變改性劑4～10重量份、纖維素酶5～10重量份、果膠酶3～10重量份、蒸餾水80～180重量份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，其加工方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟一中風(fēng)干時間為3h，風(fēng)干溫度為25～50℃；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟二中初步填料混合物和蒸餾水的質(zhì)量比為20：1～50；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟三中混合液二和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為20：0.1～5；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟四中干燥溫度為50～80℃，干燥時間為3～24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟五中活性炭加熱至100℃，并保溫0.5～2h，然后，冷卻1～2.5h，冷卻至溫度為20～35℃，并干燥0.5～2h；

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟六中將噁唑啉均聚物預(yù)熱至50～60℃，保溫1～2.5h；

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的pha組合物的制備方法，其特征在于，所述步驟七中聚羥基烷酸酯、填料混合物和材料混合物的質(zhì)量比為50：5～27：7～15，其中，雙螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速為300rpm，溫度為150℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種低氣味高紙塑復(fù)合強度的PHA組合物及其制備方法，涉及聚酯材料技術(shù)領(lǐng)域，按照質(zhì)量組分計，包括如下組分：聚羥基烷酸酯95～120重量份、填料40～80重量份、含聚合物材料5～80重量份、鹽酸5～25重量份、流變改性劑4～10重量份、纖維素酶5～10重量份、果膠酶3～10重量份、蒸餾水80～180重量份；首先，將填料初步處理制得填料混合物，然后，將含聚合物材料初步處理制得材料混合物，將聚羥基烷酸酯、填料混合物和材料混合物加入雙螺桿擠出機中，然后加入流變改性劑制得熔融共混物，最后，將熔融共混物擠出并冷卻，制得所需PHA組合物。該PHA組合物作為淋膜層，不僅刺激性氣味低，對環(huán)境的影響較低，而且具有高紙塑復(fù)合強度。

技術(shù)研發(fā)人員：陳濤,周義剛,張登,王坤,陳虎嘯,王熊
受保護的技術(shù)使用者：寧波家聯(lián)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6