[發明專利]一種生物降解母料及含有該生物降解母料的生物降解BOPP薄膜

有效

• 申請號: 201410425102.8
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104212059B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 陳鑄紅;汪中祥;孫善衛;王紅兵;朱峰
• 申請（專利權）人: 安徽國風塑業股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L1/02;C08L67/04;C08K5/098;C08K3/22;C08J3/22;B32B27/08;B32B27/32;B32B27/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本發明涉及高分子技術領域，具體地涉及一種生物降解母料及含有該生物降解母料的生物降解BOPP薄膜。

背景技術

目前，生物降解塑料研究開發主要是以淀粉基生物降解塑料為主，主要產品為在聚烯烴或聚苯乙烯中添加或共混淀粉制品。但這種淀粉/塑料共混物達不到真正的完全生物降解，只是將聚合物分解成碎片，仍然對環境產生較大的影響。淀粉降解薄膜一般都采用吹膜工藝而不采用雙向拉伸工藝生產，因此薄膜強度低且厚度均勻性差。另外由于薄膜中淀粉含量通常在20%~30%，大大降低了薄膜的透明度和光澤度；同時因淀粉和塑料的相容性差，必須加入大量的增塑劑，因而不能和食品接觸。

也有用聚乳酸(PLA)或PLA/PBAT制成生物降解塑料，但聚乳酸在高溫下加工易發生熱降解且其沖擊強度低，降低了薄膜制品的性能；另外，聚乳酸的原料與加工成本高，不能利用現有的加工設備和加工工藝進行加工。PLA熔體粘度太稀，導電性不如聚酯，采用雙向拉伸工藝時不能采用現有成熟的氣刀貼附和靜電貼附，鑄片貼附困難。另PLA等熱塑性生物降解塑料親水性強，原料很難干燥徹底，擠出時熔體極易出現起泡，采用雙向拉伸工藝破膜率較高，薄膜表面的光潔度低于普通的BOPP薄膜和BOPET薄膜

發明內容

本發明的目的提供一種生物降解母料及含有該生物降解母料的生物降解BOPP薄膜，使薄膜能徹底降解且強度、透明性能優。

為實現上述目的本發明采取了以下技術方案：

一種生物降解母料，是由下述組份按質量百分比制備而成：

C16-20脂肪酸鈰鹽0.08-0.09%（800-900ppm）

C16-20脂肪酸鈷鹽0.03-0.045%（300-450ppm）

納米TiO₂0.1-0.15%（1000-1500ppm）

多羥基鏈烷酸酯2-3%

天然植物纖維素30-35%

聚丙烯62-68%。

進一步，所述多羥基鏈烷酸酯是指聚（3-羥基丁酸酯-共聚-3-羥基己酸酯）。

所述納米TiO2是銳鈦型，其粒徑為0.01-0.1μm。

本發明的另一個發明目的是提供一種含有上述生物降解母料的生物降解BOPP薄膜，所述薄膜包括上表層、芯層和下表層，所述上、下表層的厚度均為0.8-1.2μm、芯層的厚度為8.4-22.6μm；

所述上表層、下表層均是由下述組份按重量百分比組成：生物降解母料1-1.2%、抗粘連劑3-3.5%、余量為聚丙烯；

所述芯層是由下述組份按重量百分比組成：生物降解母料1-1.2%、抗靜電劑1-2%、余量為聚丙烯。

本發明中抗粘連劑、抗靜電劑均為薄膜中常用的，如抗靜電劑有單硬酸甘油脂、N，N-二羥乙基十八胺、脂肪醇聚醚酰胺或均聚聚丙烯混煉物；抗粘連劑常用的有合成SiO₂、有機硅及高嶺土等。

本發明的原理是：由于大都數塑料制品是以石油中提煉出來的人造聚合物，這些聚合物分子巨大（約25000摩爾質量），抑制了自然界中微生物將其當成碳源生物消耗的能力。因此，要想使人造聚合物的高分子被微生物降解，必須先將高分子的分子量降低到自然界中生物降解的高分子水平，即其分子量為5000-10000摩爾質量。其方法是先通過諾里什反應（Norrish reaction）跟某些預氧化劑中的金屬離子進行接觸反應來實現的，現在市面上許多產品都是用金屬鹽作為預降解離子的原料，這些游離基的過氧化反應可以總結如下:

這個過程通過游離基和金屬離子的再生不斷重復而降解，使聚合物分子量變小，并且隨著分子量的降低，聚合物開始變脆并且易碎。當聚合物的分子量降至10000摩爾質量以下，其就很容易被自然界的微生物如細菌和真菌侵蝕了。而此時如果能夠提供一種適合微生物滋長的物質成分（如天然植物纖維素），則降解的第二步即微生物的“吞噬--消化--轉化”過程就開始了，直到最后完全轉化成二氧化碳和水。

所以，與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明的BOPP薄膜可徹底降解，薄膜開始降級時間受生物降解母料添加量和自然條件共同影響，也就是說在產品被丟棄并暴露于紫外線或熱源之前，氧化破裂反應不會明顯發生。只有含有生物降解段所需的生物降解促進物時，才有助于微生物的滋長，從而加速薄膜制品在氧化破裂后最終被生物分解，完全轉化為水合二氧化碳。通常這個階段的降解時間為6個月到1年。

2、本發明的BOPP薄膜的拉伸強度、透明度等性能均較優；且其安全可靠，可與食品直接接觸。