[發明專利]一種生物降解添加劑及含有該添加劑的聚乙烯薄膜材料

在審

• 申請號: 201611109693.3
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN107337828A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 陸海榮
• 申請（專利權）人: 蘇州天兼新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K9/06;C08K3/08;C08L23/08;B29C47/92
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 張建鵬

技術領域

本發明涉及一種生物降解添加劑，特別涉及一種含銅的生物降解添加劑，其能夠賦予常規的非生物降解的塑料制品生物降解性能，本發明還涉及含有該添加劑的塑料制品，特別是含有該添加劑的聚乙烯薄膜材料。

背景技術

塑料制品因價廉物美，經久耐用且抗菌性能好，廣泛用于食品包裝領域。然而，隨著以塑料方便袋、塑料薄膜等塑料制品的廣泛使用，“白色污染”問題也日益凸顯。這是由于塑料制品的內在壽命(從制得成品到完全自然分解)遠遠長于其使用壽命。塑料內在的耐久性，導致如不對其進行處理則長久存在于自然界并越積越多。目前解決這一問題的方法主要有深埋和焚燒等。深埋占用耕地，污染地下水原，改變土壤結構，影響植物正常生長，且成本較高；焚燒是目前使用最為廣泛的白色污染治理方法，速度快，成本低，但顯著缺點是帶來了額外的大氣污染。

已經提出了可生物降解塑料的技術方案，由于可生物降解塑料能夠在自然條件如紫外光、雨水等的影響下自然降解，且降解之后不產生污染物，因此能夠從根本上解決這一問題。已經開發的可生物降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二醇酯、聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯等。雖然生物可降解塑料具有如下優點：(1)降解后體積減小，能節省占用填埋場土地，節約土地資源；(2)不用焚燒，減少有害氣體排放；(3)可制成堆肥回歸自然。但是，現有的可生物降解的塑料存在如下缺陷：(1)成本偏高，相應地，其價格也比普通塑料高2～6倍；(2)物理力學性能差。其拉伸強度、斷裂伸長率、頂破和撕裂強度、光透明性、濕強度等都達不到應用的要求。以上兩點嚴重影響了可生物降解塑料制品的應用范圍。

鑒于此，提出了以下課題：開發一種生物降解添加劑，通過其使用，使包括普通塑料在內的各種塑料制品的內在壽命和使用壽命有效地結合起來，既賦予傳統的不能夠生物降解的塑料在使用后獲得降解性能，又保證添加該生物降解添加劑的塑料制品在使用期間使用性能不受影響，使用結束之后能夠迅速分解，避免白色污染的出現。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種用于賦予傳統的塑料制品以生物降解性能的生物降解添加劑、一種制備該生物降解添加劑的方法、及采用該生物降解添加劑制備的塑料制品，特別是聚乙烯薄膜制品。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

根據本發明的一個具體實施方式，提供了一種含銅的生物降解添加劑，其由以下組分組成：2～8質量％的銅粉、0.01％～0.30質量％的硅烷偶聯劑、余量的低密度聚乙烯。

根據本發明的一個實施例的含銅的生物降解添加劑，其中，所述銅粉為粒徑2微米以下的銅粉，用量為5質量％。

根據本發明的一個實施例的含銅的生物降解添加劑，其中，所述硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷。

根據本發明的一個具體實施方式，提供了一種制備上述含銅的生物降解添加劑的方法，其包含以下步驟：步驟一：按比例稱量各組分；步驟二：將銅粉用硅烷偶聯劑進行表面處理；步驟三：將經過所述步驟二的表面處理之后的銅粉和聚乙烯放入高速高剪切混料設備進行攪拌混合；步驟四：以雙螺桿造粒機將通過步驟三均勻混合后的物料制成顆粒。

根據本發明的一個具體實施例的制備上述含銅的生物降解添加劑的方法，其中，在所述步驟三中，將所述高速高剪切混料設備的轉速設為750rpm，溫度設為85℃，混合時間設為10分鐘。

根據本發明的一個具體實施例的制備上述含銅的生物降解添加劑的方法，其中，在所述步驟四中，所述雙螺桿造粒機的長徑比為40。

根據本發明的一個具體實施例的制備上述含銅的生物降解添加劑的方法，其中，在所述步驟四中，設定二區溫度為最高溫度，即180℃，保持該設定的溫度，使一區比二區溫度低10℃，使三區、四區溫度與二區相同，從五區開始直至機頭按梯度逐漸降低，保持機頭溫度為恒定溫度(130～150℃范圍內)。

根據本發明的一個具體實施方式，提供了一種塑料制品，其含有上述含銅的生物降解添加劑1～3質量％。

根據本發明的一個具體實施方式，提供了一種聚乙烯薄膜制品，其含有上述含銅的生物降解添加劑1～3質量％。

本發明的生物降解添加劑，能夠使使包括普通塑料在內的各種塑料制品的內在壽命和使用壽命有效地結合起來，既賦予傳統的不能夠生物降解的塑料在使用后獲得降解性能，又保證添加該生物降解添加劑的塑料制品在使用期間使用性能不受影響，使用結束之后能夠迅速分解，避免白色污染的出現。特別地，本發明還提供了能夠迅速生物降解的塑料制品如聚乙烯薄膜制品，其含有該生物降解添加劑，不會引發白色污染問題。