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生物降解袋的原材料配方介紹

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生物降解袋的原材料成分為PLA、PBAT、淀粉、合成聚合物、增塑劑、淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑和其他添加劑。用于生物降解袋原材料的淀粉不必先干燥或加水。用于原材料的合成聚合物有聚乙-烯醇(PVA)、乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物、乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物。乙烯醇的分子量5萬~12萬,熔點160~200℃,水解度75%~98%,有粒狀、絮狀或粉末狀。

為了提高生物降解性,配方中加入10%~50%(質(zhì)量分數(shù))的改性聚乙烯醇。改性途徑有:官能醇基用橋氧基(O==)或烷羰基(CR,R=C1~C4)取代,方法是將聚乙烯醇與過氧化氫和過二硫酸反應,或?qū)⒕垡蚁┐寂c次氯酸鹽和乙酸反應。用環(huán)氧乙烷或硅烷醚化;用硫酸鹽、硝酸鹽酯化;用脂肪族或芳香族酸酯化;與飽和或不飽和醛反應成縮醛官能團。乙烯/乙烯醇共聚物,乙烯含量10%~40%(質(zhì)量分數(shù))【30%~45%(摩爾分數(shù))】;210℃、0.216MPa條件下,熔體流動速率5~26g/10min;熔點160~170℃??梢愿男?,方法同聚乙烯醇。乙烯/丙烯酸共聚物中丙烯酸含量在30%以內(nèi),可以改性,方法同聚乙烯醇。

為調(diào)節(jié)生物降解袋原材料制品的耐水性,可加入少量的疏水性聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯,加入量2%~3%(質(zhì)量分數(shù))塑料總重量。

生物降解袋的原材料制造時,添加增塑劑的目的是提高高熔點合成聚合物流動性,使淀粉分子與合成聚合物分子達到完全相互貫穿。增塑劑主要有:乙二醇、聚乙二醇(分子量200~4000)、丙二醇、聚丙二醇、甘油、山梨醇乙酸酯和山梨醇乙氧基化物等脂肪族多元醇及其混合物。要求增塑劑與淀粉和合成聚合物的相容性好,沸點高于150℃,在環(huán)境溫度(25℃)下的蒸汽壓較甘油低,溶于水,用量為5%~25%(質(zhì)量分數(shù))塑料總重量。

為使淀粉凝膠化,需加入淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑。用于生物降解袋原材料的淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑有水、尿酸【(NH2)2CO】、堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物。淀粉在水與增塑劑存在下加熱到玻璃化溫度和熔點以上,發(fā)生凝膠化,結(jié)構(gòu)破壞,成無序狀態(tài),可與合成聚合物很好共混。尿素用結(jié)構(gòu)破壞劑時的用量2%~5%(質(zhì)量分數(shù))塑料總重量。

生物降解袋原材料中加入的其他添加劑有:含硼化合物(硼酸、偏硼酸及其堿金屬鹽、硼砂及其衍生物),目的在于提高淀粉和合成聚合物的相容性及制品力學性能和透明性,用量為0.4%(質(zhì)量分數(shù))以下。氯化鋰或氯化鈉,作用同含硼化合物,用量為0.5%~3%(質(zhì)量分數(shù));醛類、縮醛和酮類,起交聯(lián)劑的作用,據(jù)需要加入;殺菌劑、防霉劑、阻燃劑、除草劑等,據(jù)需要加入。

生物降解袋的原材料的制造采用母料技術(shù)。設(shè)備采用排氣式同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。將淀粉、合成聚合物增塑劑、淀粉結(jié)構(gòu)破壞劑及其他添加劑混合造粒,制成母料,然后再在各種成型機上加工成所需制品。

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