[發明專利]黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210086441.2
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114539728B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 應忠
• 申請（專利權）人: 上饒市聚微星科技有限公司;上饒黑滑石產業研究院
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L69/00;C08L67/04;C08K9/04;C08K3/34;C08J5/18
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料及其制備方法。所述黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料包括以質量份計的：生物降解主料55?95份、生物降解輔料1?20份、黑滑石粉3?40份、偶聯劑0.05?2.5份、表面改性劑0.05?2.5份以及生物降解相容劑0.02?10份；黑滑石粉經偶聯劑和表面改性劑的表面改性處理。本發明所提供的黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料利用黑滑石中共存的有機共軛分子的特性降低了滑石表面極性，提高了相容性，同時，黑滑石粉末具有片層鮞粒結構，能夠對生物降解薄膜材料取向和增強，提高了其拉伸強度和耐穿刺性能，還具有高遮光性和成本低的優點。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料及其制備方法。

背景技術

我國是世界上最主要的包裝用塑料制品生產和消費國家，包裝用塑料大部分以薄膜、塑料購物袋和垃圾袋等形式，使用后遺棄在自然環境中。這些廢舊塑料包裝物散落在市區、旅游風景區、水域等，對周邊環境造成污染，因其難以降解對生態環境造成長期危害。

目前，全球對廢舊塑料的處理方法有填埋、焚燒和再生造粒等方法，填埋會增加土地資源的使用壓力，造成土地二次污染；焚燒塑料會產生有毒有害氣體，如果焚燒爐效率不高，這些廢氣會進入環境；再生造粒方法也有局限性，該工藝不適用于塑料薄膜、小袋和其他層壓塑料，通常這些材料會被送到垃圾填埋場或進行焚燒。研制全生物降解材料作為代替傳統塑料的環保產品具有廣闊的發展前景和實用性。

全生物降解塑料因為在一定條件下可以生物降解，不增加環境負荷，是解決白色污染的有效途徑。其中聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是屬于現階段工業上應用最廣的三種生物降解塑料，但因為這幾種全生物降解塑料的原材料價格較高，導致制作成本變高，且材料相容性不好，限制了其在市場上的廣泛應用。

通過添加礦物粉來降低材料成本是一種行之有效的技術路線，常用的粉末為硅灰石、碳酸鈣等。例如碳酸鈣粉末改性PBAT，采用莫氏硬度3方解石，進行顎式破碎后再經過雷蒙磨、氣流磨等工序，可以得到超細碳酸鈣，進行表面改性后，與PBAT共混得到復合材料顆粒。但由于方解石硬度大，研磨能耗較高。為了實現綠色工藝，進一步降低能耗，促進低碳減排，則應該采用硬度低的礦物，以降低研磨過程中的主機用電能耗，白滑石礦物莫氏硬度為1，在研磨過程中主機功率偏低，可以降低研磨的能耗；然而白滑石粉末的綜合成本較高，例如同為2000目的白滑石粉末是碳酸鈣粉末的2倍，是黑滑石的三倍。

并且，白滑石粉末改性的可降解復合材料，尤其是可降解的吹膜級復合材料還存在強度低、耐穿刺性能差、遮光性差的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料及其制備方法。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

第一方面，本發明提供一種黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料，包括以質量份計的如下組分：

生物降解主料55-95份、生物降解輔料1-20份、黑滑石粉3-40份、偶聯劑0.05-2.5份、表面改性劑0.05-2.5份以及生物降解相容劑0.02-10份；

其中，所述黑滑石粉經過偶聯劑和表面改性劑的表面改性處理。

第二方面，本發明還提供一種上述黑滑石改性可生物降解吹膜級復合材料的制備方法，包括：

使以質量份計3-40份黑滑石粉、0.05-2.5份偶聯劑以及0.05-2.5份表面改性劑充分混合，并在70-130℃溫度下反應，制得改性黑滑石粉；

使55-95份生物降解主料、1-20份生物降解輔料以及0.02-10份生物降解相容劑充分混合，獲得生物降解材料混合顆粒；