[發明專利]一種高韌性且耐水解的PLA材料的制備方法、包裝盒

在審

• 申請號: 202011614686.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112778721A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 張揚;翁文偉;吳曉彪;王偉;祝二斌
• 申請（專利權）人: 福建恒安集團有限公司;福建恒安家庭生活用品有限公司;福建恒安衛生材料有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L81/06;C08K3/26;C08K3/34
• 代理公司: 泉州凡碩知識產權代理有限公司 35257
• 代理人: 雷元平

本發明提出一種高韌性耐水解的PLA材料的制備方法、包裝盒，該制備方法采用如下重量份數的原料：聚乳酸PLA60?65份，柔性可降解塑料PBAT、PBS或PES中的至少一種20?25份，無機相容劑8?10份，擴鏈劑2?3份，增塑劑2?3份，并通過共混體系制得PLA材料。通過本制備方法制得的PLA材料的韌性和機械強力、耐水解性具有明顯提高，進而提高了PLA材料的實際應用價值。本發明中的包裝盒材料為通過上述制備方法得到的PLA材料，其具有較好的韌性和耐水解性；同時該包裝盒的材料可降解，符合環保要求。

技術領域

本發明涉及生物降解材料技術領域，具體指一種高韌性且耐水解的PLA材料的制備方法、包裝盒。

背景技術

聚乳酸PLA是目前應用最廣泛的環保材料之一，其具有良好的生物相容性和生物降解性，可以在微生物和酶的作用下完全降解成水和二氧化碳，廣泛應用于包裝、醫用和3D打印等多個領域。

但目前PLA制品也存在不可忽略的缺陷。由于PLA是聚酯材料，且相對分子質量不均，使得材料的耐熱性能和抗沖擊強度不佳，難以滿足實際生產需求。并且PLA鏈段上含有大量的酯鍵，其容易在空氣中的水分子的作用下斷裂成羥基和羧基，同時斷裂后生成的羧基也會進一步促進PLA的水解，形成一個自催化循環體系，使PLA的降解速度加快。

PLA無毒、無致癌作用、易降解且具有良好的生物相容性的特性滿足了相關的需求而受到熱烈歡迎，但在PLA應用最為廣泛的包裝領域，PLA易水解、韌性差的特性是不利因素，各類商品的外包裝需要較長的儲存時間和力學性能保持時間，PLA水解速度的過快會降低商品的力學性能，減少其使用壽命，從而縮短其保質期與貨架期，再加之普通PLA材料本身拉伸性能和抗沖擊性能不佳，這一缺陷使得PLA的進一步推廣受到嚴重的阻礙。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提出一種高韌性且耐水解的PLA材料的制備方法，針對普通PLA材料易水解性和較差的拉伸性，通過添加其他柔順性可降解塑料、擴鏈劑和增塑劑，增強PLA的韌性和耐水解性進行，進而提高PLA材料的實際應用價值。

一種高韌性耐水解的PLA材料的制備方法，包括重量份如下的原料：聚乳酸PLA60-65份，柔性可降解塑料PBAT、PBS或PES中的至少一種20-25份，無機相容劑8-10份，擴鏈劑2-3份，增塑劑2-3份；

所述制備方法包括以下步驟：

A原料烘干處理：

將聚乳酸PLA和PBAT、PBS或PES中的至少一種在70-80℃烘箱中烘干8h，每隔4h烘箱排氣一次，烘干后的粒料密封備用，

無機相容劑在60℃的真空烘箱中烘干8h，每隔4h烘箱排氣一次，烘干后的粉料密封備用，

擴鏈劑在40℃真空烘箱中烘干8h，每隔4h烘箱排氣一次，烘干后密封備用；

B共混體系的制備：

將所述原料聚乳酸PLA60-65份，PBS20-25份，無機相容劑8-10份，擴鏈劑2-3份，增塑劑2-3份進行復配，使用雙螺桿擠出機進行熔融共混加工，所述雙螺桿擠出機設定轉速75-80r/min，所述雙螺桿擠出機設有若干加熱區間，所述相鄰加熱區間的溫度沿物料擠出方向遞增或持平，所述加熱區間溫度為160-185℃，所述雙螺桿擠出機的出料機頭溫度為185℃；

C注塑成型：將熔融共混的擠出熔體采用注塑機注塑成型，所述注塑機設置有若干溫度區間，所述各溫度區間溫度相同且溫度為190-195℃，所述注塑機的噴嘴溫度為190-195℃。

優選地，所述無機相容劑為納米碳酸鈣nano-CaCO₃或碳化硅SiC。

優選地，所述擴鏈劑為PCD或BDE。

優選地，所述增塑劑為DOP。