[發明專利]一種耐熱型PLA基可降解塑料瓶及其制備方法

有效

• 申請號: 201810889601.0
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109111710B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 鄧琪;嚴治杰
• 申請（專利權）人: 萬卓（武漢）新材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L69/00;C08L1/02;C08L91/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/24
• 代理公司: 長沙智德知識產權代理事務所(普通合伙) 43207
• 代理人: 左祝安

本發明公開了一種耐熱型PLA基可降解塑料瓶的制備方法，包括如下重量份的組分：聚乳酸40?60份，聚碳酸酯20?50份，ZnO空心球0.1?0.5份，氨基硅烷偶聯劑0.01?0.05份，抗氧劑0.01?0.05份，天然植物纖維1?5份，增塑劑0.01?0.05份。本發明過程綠色環保，制備得到的塑料瓶具有優異的耐熱性、高透明度，抗拉伸、可降解、抗菌等綜合性能。其中，聚碳酸酯由植物來源的二元醇采用光氣法制備得到，減少對石油資源的消耗，與PLA復合提高其耐熱性，ZnO空心球由于其獨特的中空結構，具有提高材料透明度、抗菌抑菌等特點。

技術領域

本發明涉及塑料制品生產技術領域，尤其涉及一種耐熱型PLA基可降解塑料瓶及其制備方法。

背景技術

隨著塑料包裝瓶的普及，它所帶來的問題也越來越顯著，由于它良好的耐腐蝕性，有些無法被再利用的廢棄塑料包裝瓶難以被分解回歸自然，造成了廢棄塑料的堆積，這就是我們常說的“白色污染”。“白色污染”其主要成分是聚丙烯，聚氯乙烯以及聚乙烯，可在田間殘留幾十年不降解，造成一系列土壤問題，由此產生的環保負面效應已引起社會各界的嚴重關注和憂慮，所以發展可降解塑料已成為當務之急。

聚乳酸(PLA)，又稱為聚丙交酯，是以微生物發酵生產的乳酸為單體，脫水聚合而成的一種脂肪族聚酯。它以玉米、甘蔗、木薯等可再生的生物質為原料，其來源廣泛且可以再生。聚乳酸的生產過程低碳環保、污染少，其制品使用后可以堆肥降解，實現在自然界中的循環。此外應用廣泛，成本比其他常見的可降解塑料如PBAT、PBS、PHA低，因此成為近年來開發研究最活躍、發展最快的生物可降解材料。

然而，制約PLA應用的主要因素是其耐熱性和韌性等問題，為提高PLA的耐熱性，采用其他樹脂共混、對PLA進行改性是改善PLA性能的一大途徑。聚碳酸酯無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級，在普通使用溫度內都有良好的機械性能是一種優良的工程塑料，因其與PLA相容性好而很快走入了人們的視線。

中國專利201410733882.2發明了一種高韌性聚碳酸酯/聚乳酸基合金的制備方法，兩者的共混體系解決了PLA脆性嚴重不足、耐熱性差等問題，但是聚碳酸酯的引入是的PLA可完全降解的優勢下降，只能達到部分降解，并且聚碳酸酯原料來源也對石油資源造成一定消耗，對環境不友好。

氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，是一種常用的化學添加劑，廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中。納米ZnO空心球由于其獨特的中空結構、晶粒的細微化，其表面電子結構和晶體結構發生了變化，產生了普通氧化鋅粉體所不具有的特殊性質，對光的漫反射率較低，透明度高；由于其高比表面積活性，使其與PLA交聯密度提高，增大材料拉伸強度，同時ZnO空心球因其本身的剛性在復合材料中起到了骨架支撐的作用，同時促進了PLA的結晶，提高了PLA材料的耐熱性；具有高效的生物學活性、吸收率高、抗氧化能力強，能完成對有機物(或含氯)的降解，作為包裝材料能達到抗菌抑菌、祛味防霉等一系列獨特性能。

中國專利201510868361.2發明了一種聚乳酸-氧化鋅柱撐有機皂石納米復合材料及其制備方法和制品，原料包括乳酸或L-丙交酯或D-丙交酯或D,L-丙交酯或內消旋丙交酯、氧化鋅柱撐有機皂石。該發明聚乳酸-氧化鋅柱撐有機皂石納米復合材料較現有聚乳酸基材的拉伸強度、耐熱性能和抗菌性效果有所提高。但是氧化鋅與PLA復合時材料機械性能雖然有所提升，但是提升幅度較小，往往達不到所需要的制品的產品性能等級。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明目的在于提供一種耐熱型PLA基可降解塑料瓶及其制備方法，采用可生物降解原料與PLA復合，并結合ZnO空心球和其他助劑制備得到具有優異耐熱性、抗沖擊性、拉伸性和抗菌性等特點的可降解塑料瓶。

本發明的耐熱型PLA基可降解塑料瓶是由以下重量份原料組成：