[發明專利]一種阻燃型全降解塑料薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201711228656.9
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108219406A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 楊勇;黃駿成;張傳芝;朱錦
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08K13/02;C08K5/523;C08K3/22;C08K3/26;C08K5/20;C08K5/134;C08K5/526;C08J5/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

本發明公開了一種阻燃型全降解塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：聚乳酸(PLA)20～80份，聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)10～70份，有機過氧化物0.1～2份，阻燃劑5～20份，填料1～5份，潤滑劑0.1～3份，抗氧劑0.1～3份。本發明還提供了上述阻燃型全降解塑料薄膜的制備方法，包括：按照配方稱取原料，通過高速共混機混合均勻后，加入雙螺桿擠出機進行熔融共混并拉條、造粒，干燥除水后再將其在吹塑設備上吹膜，得到阻燃型全降解塑料薄膜，該塑料薄膜具有阻燃性能好、韌性好、和全降解的特點，可用于機艙裝飾膜、電子電器、家居裝飾、高檔裝飾等附加值較高的領域。

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，具體涉及一種阻燃型全降解塑料薄膜及其制備方法。

背景技術

石油基塑料薄膜已經廣泛應用到我們生活的各個領域：食品包裝、垃圾袋、購物袋以及農膜等，給我們的生活帶來了極大的方便，但同時也給我們帶來了日益嚴重的環境問題。塑料薄膜的使用所帶來的“白色污染”嚴重破壞了生態環境和生態平衡，威脅著人類的生存。

目前，塑料薄膜主要依靠填埋和焚燒的方法處理，但焚燒處理過程中容易產生有害氣體二次污染環境，填埋處理又會占用大量有限的土地資源，傳統的石油基塑料薄膜制品具有很強的化學穩定性和生物穩定性，填埋后上百年也無法完全分解，并且會造成土壤板結、農作物減產等一系列問題。所以，焚燒和填埋等方法不能從根本上解決石油基塑料薄膜帶來的問題。隨著人們環保意識的不斷增強和對可持續發展的關注，開發生物可降解的塑料薄膜正日益受到人們的青睞，并逐步成為近年來的研究熱點。

聚乳酸(PLA)是一種以可再生的植物資源為原料經過化學合成制備的高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性，擁有較高的拉伸強度和壓縮模量等優點，因此將聚乳酸應用于通用塑料領域，尤其是包裝材料領域，對減少污染、節省石油資源以及改善溫室效應具有十分重要的意義。但是單獨使用PLA得到的薄膜質地較硬，并且脆性較大，缺乏柔性和彈性，通常需要加入增塑劑進行改性，而且PLA的熔體強度低，不適宜用于吹塑成型等方法加工，導致PLA在薄膜方面的應用受到極大的限制。

聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一種特殊類型的生物可降解聚酯，具有很好的柔韌性和生物降解性。用PBAT或PBAT共混物制成的包裝材料可以完全降解，在堆肥的條件下數周就可以分解得非常干凈，沒有殘留。但是，PBAT的力學性能較差，限制了其應用。

采用可降解韌性材料和PLA共混改性可以在提高PLA韌性的同時保持材料的全生物降解性能。但是，由于PLA和PBAT的溶解度參數相差較大，使得兩者的相容性較差，導致兩者共混后的共混物力學性能不佳，達不到理想的增韌效果，最終難以制備性能優異的薄膜材料。

此外，現有中國發明專利(CN103589124A，CN103087484A，CN102702704A)雖然也通過各種改性手段成功地制備了PLA/PBAT塑料薄膜，但是此類塑料薄膜不具備阻燃功能，無法滿足在特殊場合中的使用需求，如機艙裝飾膜、電子電器、高檔裝飾等附加值較高的領域。

發明內容

為了克服以上現有技術中存在的問題，本發明提供了一種韌性好、可生物降解的具有優異阻燃性能的環保型塑料薄膜。

本發明提供的一種阻燃型全降解塑料薄膜，由以下重量份的原料制成：

本發明為解決PLA和PBAT相容性差問題，采用的技術手段為：以有機過氧化物作為聚乳酸(PLA)和聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)的增容劑；有機過氧化物受熱會分解產生初級自由基，隨后這些初級自由基會分別引發PLA分子鏈和PBAT分子鏈生成高分子鏈自由基，這兩種高分子鏈自由基結合形成碳碳鍵，增強PLA和PBAT的相容性，進而提高了PLA和PBAT的界面結合力。