一種氯化鈣可降解薄膜母料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料母料及其制備方法，特別是涉及一種氯化鈣可降解薄膜 母料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期以來，聚乙烯高分子包裝材料在垃圾處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，這類包裝材料一般 只有對垃圾的包裝功能。隨著人們生活水平的提高，綠色、健康、環(huán)保已成為全社會的發(fā)展 理念，同時，室內(nèi)空氣質(zhì)量問題也倍受重視，居室健康環(huán)保問題，已成為當下民眾最為關(guān)注 的主題?？諝赓|(zhì)量的好壞，對人體健康有著直接的影響，衛(wèi)生間垃圾、廚房廚余等垃圾污染、 臭味污染，家庭廚余及濕垃圾處理方式多為填埋。已成為家居與環(huán)境污染的重要污染源之 一。為解決家庭垃圾污染問題，垃圾消除異味包裝材料越來越受到社會的廣泛關(guān)注。
[0003]目前多采用添加吸附劑來實現(xiàn)特別包裝材料消除異味功能。如通過將無機材料 (例如硅藻土）填加到聚乙烯中，制成具有物理吸附功能包裝材料，但對異味的消除作用 不明顯。申請?zhí)枮?01310482203. 4的中國專利申請公開了《一種氯化鈣聚烯烴復(fù)合材料 及其制備方法》，該申請中使用氯化鈣與聚乙烯材料制備可消除垃圾臭味的垃圾包裝產(chǎn)品， 但在濕垃圾填埋處理中不能進行降解，給環(huán)境造成了二次污染。中國專利"全淀粉型生物 降解塑料"（申請?zhí)?00310111110. 7)和"可全降解添加劑及全降解塑料制品"（申請?zhí)?98114170. 6)報道了由淀粉、纖維素等易生物降解的材料加工而成的生物降解塑料，這類塑 料雖然能夠被完全生物降解，但大都存在生產(chǎn)技術(shù)工藝復(fù)雜、價格昂貴，且存在機械強度差 及耐熱、耐水性弱等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種能夠消除異味且易降解的氯化鈣可降 解薄膜母料；本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述母料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明一種氯化鈣降解薄膜母料采用的技術(shù)方案是，包括以下質(zhì)量百分比組分， 無水氯化鈣40%~60%、聚乙烯34%~55%、鋁酸酯偶聯(lián)劑2%~3%、硬酯酸0. 5%~ 0. 8%、親水樹脂1%~2%和高嶺土 0. 1%~1%。
[0006] 進一步改進的技術(shù)方案是，所述無水氯化鈣CaCl2含量多99%、相對密度為 2. 15g/ml、顆粒度為800-1600目、白度> 90、水份< 0. 1%，所述氯化鈣在母料中的添加比 例為 40% -60%。
[0007] 本發(fā)明一種氯化鈣降解薄膜母料的制備方法采用的技術(shù)方案是，包括以下步驟：
[0008] 步驟1 :準備原料，按質(zhì)量百分比，無水氯化鈣40%~60%、聚乙烯34%~55%、 鋁酸酯偶聯(lián)劑2%~3%、硬酯酸0. 5%~0.8%、親水樹脂1%~2%和高嶺土0. 1%~1%;
[0009] 步驟2 :將無水氯化鈣和高嶺土加入高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合5~ 15分鐘，使高速混合機中氯化鈣、高嶺土溫度達到KKTC~110°C;
[0010] 步驟3 :停機后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，開機以700~800rpm轉(zhuǎn)速混合13~18分鐘；
[0011] 步驟4 :加入聚乙烯后變換高速混合機轉(zhuǎn)速為1400~1500rpm混合5~8分鐘；
[0012] 步驟5 :依次加入硬酯酸、親水樹脂，高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合15~ 30分鐘停機；
[0013] 步驟6 :將高速混合機混合完成后的物料采用同向平行雙螺桿擠出機以螺桿轉(zhuǎn)數(shù) 40~50r/min進行擠出，再將擠出物料依次通過風(fēng)冷熱切粒和自動灌裝，最終制成氯化隹$ 降解薄膜母料顆粒。
[0014] 進一步改進的技術(shù)方案是，所述物料在擠出過程中，所述同向平行雙螺桿擠出機 的螺桿從前到后控制的四段溫度分別為：120~130°C、135~145°C、150~155°C、160~ 165°C;機頭溫度為：165~170°C。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明主要利用聚乙烯與氯化鈣通過有效的偶聯(lián)結(jié)合實現(xiàn) 功能性高分子材料的功能要求。
[0016] (1)選擇氯化鈣和聚乙烯混合改性，把氯化鈣在母料中的添加比例控制在 40% -60%之間制成母料，加入該母料生產(chǎn)的垃圾袋，各項物理指標符合GB/T4456-2008國 家標準。加入5%~50%該母料的薄膜，可見光透過率為85. 5-86. 7%，與普通聚乙烯薄膜 相近，符合農(nóng)膜國家標準GB4455-2006。
[0017] (2)選擇氯化鈣作為母料填充材料，針對廁所垃圾及濕垃圾的特殊性，因其臭味來 源主要是糞便所產(chǎn)生氨氣和硫化氫氣體，利用氯化鈣與氨氣及硫化氫對生產(chǎn)穩(wěn)定的絡(luò)合物 特性，達到從根源上達到消除臭味、凈化空氣的目的。
[0018] (3)選擇親水樹脂及高嶺土作為助劑材料，高嶺土作為天然的微生物培養(yǎng)基，能聚 集更多微生物，使塑料薄膜發(fā)生生物降解，填加一定比例的聚乙二醇親水性樹脂材料使得 該塑料薄膜能更容易吸收空氣土壤中的水分，加速降解的發(fā)生，從而在填埋處理后能夠促 進降解。
[0019] (4)氯化鈣原料無需特殊加工處理，選擇聚乙烯作為載體樹脂，母料的混合和擠出 采用通用設(shè)備，生產(chǎn)工藝簡單，具有較強的成本優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0020] 氯化鈣技術(shù)指標如下：無水氯化鈣CaCl2含量多99%、相對密度為2. 15g/ml、顆粒 度為800-1600目、白度> 90、水份彡0? 1%。
[0021] 高嶺土技術(shù)指標如下：白度> 90、Si02含量彡45%、A1 203含量彡35%、水份 < 0? 1%〇
[0022] 無水氯化鈣的添加比例為40 % -60 %。
[0023] 載體樹脂選擇軟化點低，包覆效果好的聚乙烯樹脂。
[0024] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0025] 實施例1
[0026] 按質(zhì)量百分比準備如下原料，無水氯化鈣40%、聚乙烯55%、鋁酸酯偶聯(lián)劑3%、 硬酯酸0.5%、親水樹脂1 %和高嶺土 0.5%。其中：無水氯自產(chǎn)，無水氯化鈣CaCl2含量 彡99%、相對密度為2. 15g/ml、顆粒度為800目、白度> 90、水份彡0. 1% ;高嶺土自產(chǎn)，白 度為91、Si02含量為45%、A1 203含量為35%、水份為0. 1%，顆粒度為1250目；聚乙烯牌號 為DNDA8320,由撫順石化公司生產(chǎn)；鋁酸酯偶聯(lián)劑牌號為DL-411-A，由南京品寧偶聯(lián)劑有 限公司生產(chǎn)；硬酯酸牌號為1801，由吳江市新昌精細化工有限公司生產(chǎn)；親水樹脂（聚乙二 醇）型號為PEG400,由撫順佳化化工有限公司生產(chǎn)。
[0027] 采用張家港格蘭機械有限公500A型高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速將無水氯 化隹?和高嶺土加入高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合5~15分鐘，使高速混合機中氯 化鈣、高嶺土溫度達到l〇〇°C~110°C;停機后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，開機以700~800rpm轉(zhuǎn) 速混合13~18分鐘；加入聚乙稀后變換高速混合機轉(zhuǎn)速為1400~1500rpm混合5~8分 鐘；步驟5 :依次加入硬酯酸、親水樹脂，高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合15~30分 鐘停機；將高速混合機混合完成后的物料采用南京海思擠出設(shè)備有限公司型號為TSE-65B 同向平行雙螺桿擠出機以螺桿轉(zhuǎn)數(shù)40~50r/min進行擠出，螺桿直徑為71mm，長徑比44， 工作參數(shù)為：主機功率75kw，真空負壓-0. 08~-0. 05MPa。再將擠出物料依次通過風(fēng)冷熱 切粒和自動灌裝，最終制成氯化鈣降解薄膜母料顆粒。進一步改進的技術(shù)方案是，所述物 料在擠出過程中，同向平行雙螺桿擠出機的螺桿從前到后控制的四段溫度分別為：120~ 130°C、135~145°C、150~155°C、160~165°C;機頭溫度為：165~170°C。再將擠出物料 依次通過風(fēng)冷熱切粒和自動灌裝，最終制成氯化鈣降解薄膜母料顆粒。母料為4mm長近似 圓柱狀顆粒，每l〇g母料顆粒在600個左右。
[0028] 本實施例中對氯化鈣降解薄膜母料力學(xué)性能測試采用WDS-50型萬能材料試驗 機，測試方法采用國家標準GB/T 1040. 2-2006《塑料拉伸性能的測定第2部分：模塑和擠 塑塑料的試驗條件》。
[0029] 表1為本實施例氯化鈣降解薄膜母料的技術(shù)指標。
[0030]表1
【主權(quán)項】
1. 一種氯化鈣降解薄膜母料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比組分，無水氯化鈣 40%~60%、聚乙烯34%~55%、鋁酸酯偶聯(lián)劑2%~3%、硬酯酸0. 5%~0. 8%、親水樹 月旨1%~2%和高嶺土 0. 1%~1%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化鈣降解薄膜母料，其特征在于，所述無水氯化鈣CaCl2含 量彡99%、相對密度為2. 15g/ml、顆粒度為800-1600目、白度> 90、水份彡0? 1%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化鈣降解薄膜母料，其特征在于，所述氯化鈣在母料中 的添加比例為40 % -60%。
4. 一種如權(quán)利要求1所述氯化鈣降解薄膜母料的制備方法，包括以下步驟： 步驟1 :準備原料，按質(zhì)量百分比，無水氯化鈣40%~60%、聚乙烯34%~55%、鋁酸 酯偶聯(lián)劑2%~3%、硬酯酸0.5%~0.8%、親水樹脂1%~2%和高嶺土 0. 1%~1% ; 步驟2 :將無水氯化1?和高嶺土加入高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合5~15分 鐘，使高速混合機中氯化鈣、高嶺土溫度達到l〇〇°C~IKTC; 步驟3 :停機后加入鋁酸酯偶聯(lián)劑，開機以700~800rpm轉(zhuǎn)速混合13~18分鐘； 步驟4 :加入聚乙稀后變換高速混合機轉(zhuǎn)速為1400~1500rpm混合5~8分鐘； 步驟5 :依次加入硬酯酸、親水樹脂，高速混合機以1400~1500rpm轉(zhuǎn)速混合15~30 分鐘停機； 步驟6 :將高速混合機混合完成后的物料采用同向平行雙螺桿擠出機以螺桿轉(zhuǎn)數(shù)40~ 50r/min進行擠出，再將擠出物料依次通過風(fēng)冷熱切粒和自動灌裝，最終制成氯化鈣降解薄 膜母料顆粒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氯化鈣降解薄膜母料制備方法，其特征在于，所述物料在 擠出過程中，所述同向平行雙螺桿擠出機的螺桿從前到后控制的四段溫度分別為：120~ 130°C、135 ~145°C、150 ~155°C、160 ~165°C;機頭溫度為：165 ~170°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氯化鈣可降解薄膜母料及其制備方法，包括以下質(zhì)量百分比組分，無水氯化鈣40％～60％、聚乙烯34％～55％、鋁酸酯偶聯(lián)劑2％～3％、硬酯酸0.5％～0.8％、親水樹脂1％～2％和高嶺土0.1％～1％。將上述原料在高速混合機分步混合后在同向平行雙螺桿擠出機擠出制成母料，物料在擠出過程中，同向平行雙螺桿擠出機的螺桿從前到后控制的四段溫度分別為：120～130℃、135～145℃、150～155℃、160～165℃；機頭溫度為：165～170℃。本發(fā)明把氯化鈣在母料中的添加比例控制在40％-60％之間制成母料，添加該母料制成的垃圾包裝材料具有明顯的消除異味效果且易于降解。
【IPC分類】C08K13-02, C08L23-06, C08K5-09, C08J3-22, C08K3-34, C08K3-16, B29C47-92, B29B9-06, C08L71-08
【公開號】CN104761800
【申請?zhí)枴緾N201510206453
【發(fā)明人】李智武, 文起東, 文博, 郝天禹, 李姝誼, 史曉宇
【申請人】營口市笑家族實業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月27日