一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合成高分子材料給人們的生活帶來極大方便的同時也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，加之制造傳統(tǒng)塑料的石油儲量的不斷減少，因而可再生的環(huán)境友好的天然高分子材料成為研宄的熱點，纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等是目前實際研宄和應(yīng)用較多的天然高分子，故而天然高分子型全降解材料成為新型環(huán)境友好型材料的研宄熱點之一。
[0003]天然高分子因其原料來源廣、生物降解性能強(qiáng)且成膜性能優(yōu)異在食品包裝及地膜應(yīng)用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，由于天然高分子本身的特點:加工性能差、脆性大不耐水等缺陷限制了其應(yīng)用范圍。為解決這一問題常采用增塑、酸調(diào)、交聯(lián)、填充或者共混等單一改性方法，然而這種單一改性方法有限，制備出的全降解塑料薄膜功能單一且成本高無法實現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)。納米二氧化硅材料具有納米粒子特殊的功能效應(yīng)，用其來單獨改善天然高分子膜及聚乙烯醇薄膜力學(xué)性能及耐水性能方面均有明顯的效果，而用納米二氧化硅改性天然高分子和聚乙烯醇復(fù)合薄膜的研宄報道極少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇103-113、蠶豆蛋白粉55-60、葛根粉5-8、納米二氧化硅0.9-1.9、乙基硅油6-9,2-氨基_2_甲基_1_丙醇0.8-1.3、娃酸銷纖維4-7、娃灰1.2-2.5、尿素0.3-0.7、適量水。
[0006]所述的一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將蠶豆蛋白粉、葛根粉加入適量水?dāng)嚢璩珊?，加熱預(yù)糊化處理10-20分鐘，加入尿素、2-氨基-2-甲基-1-丙醇，恒溫攪拌混合2-3h，抽濾自然晾干得改性蠶豆蛋白粉；
(2)將硅酸鋁纖維在105°C下真空干燥2-4小時，加入乙基硅油、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時，烘干；
(3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒；
(4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
[0007]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明采用聚乙烯醇和蠶豆蛋白粉為主要成膜物質(zhì)，和傳統(tǒng)的技術(shù)相比本發(fā)明通過物理化學(xué)方法對納米二氧化硅和蠶豆蛋白粉進(jìn)行改性同時配合其他有效成分相互配合，一方面使得蠶豆蛋白粉和聚乙烯醇分子中羥基會優(yōu)先和適量納米二氧化硅表面羥基結(jié)合形成氫鍵，增加蠶豆蛋白粉和聚乙烯醇的相容程度，改善了薄膜耐水性，另一方面在拉伸測試過程中，納米簇中相互交聯(lián)的納米粒子能夠逐漸沿著拉力測試的方向排列直到斷裂，增強(qiáng)了薄膜的韌性，制得的全降解塑料薄膜具有抗拉強(qiáng)度高、在自然環(huán)境中埋土 30天后質(zhì)量失重率多20%，在一年內(nèi)全部粉化，最終能降解成為二氧化碳和水等小分子化合物而回歸自然。
【具體實施方式】
[0008]所述的一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇108、蠶豆蛋白粉58、葛根粉5、納米二氧化硅1.9、乙基硅油7、2_氨基-2-甲基-1-丙醇0.9、硅酸鋁纖維7、硅灰1.4、尿素0.5、適量水。
[0009]制作方法包括以下步驟:
(1)將蠶豆蛋白粉、葛根粉加入適量水?dāng)嚢璩珊?，加熱預(yù)糊化處理10-20分鐘，加入尿素、2-氨基-2-甲基-1-丙醇，恒溫攪拌混合2-3h，抽濾自然晾干得改性蠶豆蛋白粉；
(2)將硅酸鋁纖維在105°C下真空干燥2-4小時，加入乙基硅油、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時，烘干；
(3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒；
(4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
[0010]使用本發(fā)明生產(chǎn)的全降解塑料薄膜的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下:拉伸強(qiáng)度為9.82MPa，斷裂伸長率為85.84%，透光率為25.47%ο
【主權(quán)項】
1.一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜，其特征在于，由下列重量份的原料制成:聚乙烯醇103-113、蠶豆蛋白粉55-60、葛根粉5-8、納米二氧化硅0.9-1.9、乙基硅油6_9、2_氨基_2_甲基_1_丙醇0.8-1.3、娃酸銷纖維4-7、娃灰1.2-2.5、尿素0.3-0.7、適量水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將蠶豆蛋白粉、葛根粉加入適量水?dāng)嚢璩珊?，加熱預(yù)糊化處理10-20分鐘，加入尿素、2-氨基-2-甲基-1-丙醇，恒溫攪拌混合2-3h，抽濾自然晾干得改性蠶豆蛋白粉； (2)將硅酸鋁纖維在105°C下真空干燥2-4小時，加入乙基硅油、納米二氧化硅攪拌研磨2-3小時，烘干； (3)將聚乙烯醇放入80-90°C水浴中保溫30-40分鐘，加入步驟(I)、(2)物料于55-65°C水浴反應(yīng)40-50分鐘，再加入其他剩余成分?jǐn)嚢?-2小時，放入雙螺桿擠出機(jī)中造粒； (4)將步驟(3)制得的顆粒倒入吹膜機(jī)中于140-170°C下進(jìn)行吹膜即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗拉強(qiáng)度大的全降解塑料薄膜，采用聚乙烯醇和蠶豆蛋白粉為主要成膜物質(zhì)，和傳統(tǒng)的技術(shù)相比本發(fā)明通過物理化學(xué)方法對納米二氧化硅和蠶豆蛋白粉進(jìn)行改性同時配合其他有效成分相互配合，一方面使得蠶豆蛋白粉和聚乙烯醇分子中羥基會優(yōu)先和適量納米二氧化硅表面羥基結(jié)合形成氫鍵，增加蠶豆蛋白粉和聚乙烯醇的相容程度，改善了薄膜耐水性，另一方面在拉伸測試過程中，納米簇中相互交聯(lián)的納米粒子能夠逐漸沿著拉力測試的方向排列直到斷裂，增強(qiáng)了薄膜的韌性，制得的全降解塑料薄膜具有抗拉強(qiáng)度高、在自然環(huán)境中埋土30天后質(zhì)量失重率≥20％，在一年內(nèi)全部粉化，最終能降解成為二氧化碳和水等小分子化合物而回歸自然。
【IPC分類】C08K7/10, C08K5/21, C08K13/04, C08K5/17, C08L89/00, C08L29/04, C08K3/36
【公開號】CN104927269
【申請?zhí)枴緾N201510296432
【發(fā)明人】陳可夏, 陳可亮, 潮建平
【申請人】銅陵方正塑業(yè)科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月2日