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CN105802156A - 一种环保易降解的apet片材及其制备方法 - Google Patents

一种环保易降解的apet片材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保易降解的APET片材，由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40‑60份、聚乳酸纤维15‑35份、聚丙烯酰胺5‑15份、淀粉5‑10份、聚己内酯5‑10份、聚丙烯接枝马来酸酐5‑10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2‑5份、氟硅酸锌2‑5份、山梨醇5‑15份、水杨酸钠5‑15份、热稳定剂2‑5份、抗氧化剂2‑5份、增韧剂2‑5份，具有优良的环保性能，更易降解，对环境无污染，整体性能得到大幅度提高。同时，还公开了这种环保易降解的APET片材的制备方法。

Description

一种环保易降解的APET片材及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，特别涉及一种环保易降解的APET片材及其制备方法。
背景技术
APET英文全称:AmorphousPolyethyleneTerephthalate,化学名称为:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种吸塑材料。APET吸塑材料聚酯片材(PETSHEET)也称聚酯硬质胶布，是热塑性环保塑胶产品，其边料与废品可回收，其所含化学元素同纸张一样为碳、氢、氧，属可降解性塑料。用这种材料制成的包装产品丢弃后，最终成为水和二氧化碳。APET塑胶产品广泛用于化妆品、食品、电子、玩具、印刷等行业的包装，如各种高档吸塑包装、折盒、胶筒、窗口片等，典型应用是热收缩聚酯薄膜。
然而，随着社会工业化的发展，行业的需求不断提升。在某些行业的产品包装上对包装材料有着更高的要求，如降解更为容易、环保性能更强、材料强度更佳等。这就需要在普通的APET材料基础上进行改进，以促进包装材料的革新。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种环保易降解的APET片材及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了一种环保易降解的APET片材，其环保性能良好，易降解，同时APET片材的整体使用性能良好，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种环保易降解的APET片材，由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40-60份、聚乳酸纤维15-35份、聚丙烯酰胺5-15份、淀粉5-10份、聚己内酯5-10份、聚丙烯接枝马来酸酐5-10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2-5份、氟硅酸锌2-5份、山梨醇5-15份、水杨酸钠5-15份、热稳定剂2-5份、抗氧化剂2-5份、增韧剂2-5份。
优选地，所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或几种。
优选地，所述抗氧化剂选自乙氧基喹啉、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、富马酸二甲酯中的一种或几种。
优选的，所述增韧剂选自二苯乙烯苯、叔丁基氢醌、溴代聚苯乙烯、没食子酸丙酯中的一种或几种。
所述的环保易降解的APET片材的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为50-100转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼30-60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入热稳定剂、抗氧化剂和增韧剂，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品。
优选地，所述步骤（5）中，APET塑胶熔接机的功率为15-35KW。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的环保易降解的APET片材以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐为主要成分，通过加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠、热稳定剂、抗氧化剂和增韧剂，辅以混炼、搅拌、加热、熔融、挤出、造塑成片材等工艺，使得制备而成的APET片材具有优良的环保性能，更易降解，对环境无污染，整体性能得到大幅度提高。
（2）本发明的环保易降解的APET片材原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40份、聚乳酸纤维15份、聚丙烯酰胺5份、淀粉5份、聚己内酯5份、聚丙烯接枝马来酸酐5份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2份、氟硅酸锌2份、山梨醇5份、水杨酸钠5份、硬脂酸钙2份、乙氧基喹啉2份、二苯乙烯苯2份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼30min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钙、乙氧基喹啉和二苯乙烯苯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为15KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）45份、聚乳酸纤维20份、聚丙烯酰胺8份、淀粉6份、聚己内酯6份、聚丙烯接枝马来酸酐6份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物3份、氟硅酸锌3份、山梨醇8份、水杨酸钠8份、硬脂酸锌3份、丁羟甲氧苯3份、叔丁基氢醌3份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为70转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼40min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸锌、丁羟甲氧苯和叔丁基氢醌，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为20KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）50份、聚乳酸纤维30份、聚丙烯酰胺13份、淀粉8份、聚己内酯8份、聚丙烯接枝马来酸酐8份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物4份、氟硅酸锌4份、山梨醇13份、水杨酸钠13份、硬脂酸钠4份、丁羟甲苯4份、溴代聚苯乙烯4份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为90转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼50min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钠、丁羟甲苯和溴代聚苯乙烯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为25KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）60份、聚乳酸纤维35份、聚丙烯酰胺15份、淀粉10份、聚己内酯10份、聚丙烯接枝马来酸酐10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物5份、氟硅酸锌5份、山梨醇15份、水杨酸钠15份、硬脂酸钡5份、富马酸二甲酯5份、没食子酸丙酯5份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为100转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钡、富马酸二甲酯和没食子酸丙酯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为35KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40份、淀粉5份、聚己内酯5份、聚丙烯接枝马来酸酐5份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2份、氟硅酸锌2份、山梨醇5份、水杨酸钠5份、硬脂酸钙2份、乙氧基喹啉2份、二苯乙烯苯2份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为50转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼30min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钙、乙氧基喹啉和二苯乙烯苯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为15KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）60份、聚乳酸纤维35份、聚丙烯酰胺15份、聚丙烯接枝马来酸酐10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物5份、氟硅酸锌5份、水杨酸钠15份、硬脂酸钡5份、富马酸二甲酯5份、没食子酸丙酯5份；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为100转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入硬脂酸钡、富马酸二甲酯和没食子酸丙酯，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品，APET塑胶熔接机的功率为35KW。
制得的环保易降解的APET片材的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的环保易降解的APET片材分别进行拉伸强度、弯曲强度、二甘醇含量、乙醛含量及3个月降解效率这几项性能测试。
表1
　 拉伸强度（Mpa） 弯曲强度（MPa） 二甘醇含量% 乙醛含量（ug/g） 3个月降解效率（土埋处理%）
实施例1 106.06 189.12 1.13 1.04 85
实施例2 108.46 184.43 1.25 1.18 91
实施例3 110.53 195.22 1.09 1.21 87
实施例4 111.29 193.48 1.17 1.16 90
对比例1 61.15 88.94 1.89 1.97 42
对比例2 49.38 83.71 2.03 1.83 47
本发明的环保易降解的APET片材以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐为主要成分，通过加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠、热稳定剂、抗氧化剂和增韧剂，辅以混炼、搅拌、加热、熔融、挤出、造塑成片材等工艺，使得制备而成的APET片材具有优良的环保性能，更易降解，对环境无污染，整体性能得到大幅度提高。本发明的环保易降解的APET片材原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种环保易降解的APET片材，其特征在于：由下列重量份的原料制成：非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）40-60份、聚乳酸纤维15-35份、聚丙烯酰胺5-15份、淀粉5-10份、聚己内酯5-10份、聚丙烯接枝马来酸酐5-10份、乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物2-5份、氟硅酸锌2-5份、山梨醇5-15份、水杨酸钠5-15份、热稳定剂2-5份、抗氧化剂2-5份、增韧剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的环保易降解的APET片材，其特征在于：所述热稳定剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钡中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的环保易降解的APET片材，其特征在于：所述抗氧化剂选自乙氧基喹啉、丁羟甲氧苯、丁羟甲苯、富马酸二甲酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的环保易降解的APET片材，其特征在于：所述增韧剂选自二苯乙烯苯、叔丁基氢醌、溴代聚苯乙烯、没食子酸丙酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1～4任一所述的环保易降解的APET片材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯（APET）、聚乳酸纤维、聚丙烯酰胺、淀粉、聚己内酯、聚丙烯接枝马来酸酐混合，加入等质量的浓度为5%的乙酸乙酯溶液，加入密炼机中共混，在120℃下搅拌2小时，搅拌速度为50-100转/分钟，得到初步预混液；
（3）依次往初步预混液中加入乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物、氟硅酸锌、山梨醇、水杨酸钠，然后在150℃下双辊混炼30-60min，得到二次混合液；
（4）将得到的二次混合液加入热稳定剂、抗氧化剂和增韧剂，在150℃下充分搅拌即得成品原液；
（5）将成品原液注入APET塑胶熔接机中熔融、挤出、塑成片材，即得成品。
6.根据权利要求5所述的环保易降解的APET片材的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，APET塑胶熔接机的功率为15-35KW。
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