一種聚酯生物降解購物袋及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚酯生物降解購物袋，通過對(duì)一種引入芳香族的二元酸脂肪族的二元酸和二元醇共聚酯擴(kuò)鏈改性的制備方法制備的用于超市購物的生物降解購物袋，具有性能優(yōu)異、高分子量、支化度高、結(jié)晶度高且含雜質(zhì)較少無毒、可生物降解的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種聚酯生物降解購物袋及其制備和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚合物，具體地，涉及一種聚酯生物降解購物袋及其制備和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 購物袋在日常生活中給人們提供極大的便利，是人們外出購物的必備物品。目前 市場上可用的購物袋主要有：塑料購物袋、無紡布購物袋、紙類購物袋、棉麻購物袋等。塑料 購物袋包括普通塑料購物袋、淀粉基塑料購物袋和降解塑料購物袋，其中普通塑料購物袋 降解困難，淀粉基塑料購物袋依賴于糧食，因而前景不妙，而降解塑料購物袋雖然在發(fā)達(dá)國 家已被廣泛推廣，但其較高的成本使得在短時(shí)期內(nèi)難以在國內(nèi)大面積推廣。無紡布購物袋 是用塑料如聚丙烯或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯制造的非紡織布，其透氣性好、可重復(fù)使用、可 洗滌、可絲印廣告等，廢棄后對(duì)環(huán)境的污染度也只有普通塑料袋的10 %，所以在市場上越來 越受歡迎。但其任過渡依賴于石化資源。紙類購物袋的強(qiáng)度和耐水性都不好，而且制造紙 的原料以木材為主，這是對(duì)環(huán)境資源的最大浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境的最大污染。棉麻購物袋的強(qiáng)度好 于紙袋，可多次循環(huán)使用，但耐水性也不好。
[0003] 因此，大力推廣使用可降解的塑料，這是有效根治"白色污染"的唯一途徑。
[0004] 目前有光降解、光/生物雙降解、含氧降解、熱降解、生物降解等幾種降解材料的 制造技術(shù)。但是由于難度大，生產(chǎn)成本較高，至今市場上鮮有成功的降解購物袋產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種聚酯生物降解購物袋， 該購物袋是通過對(duì)一種引入芳香族的二元酸和二元醇共聚酯擴(kuò)鏈改性的制備方法制備性 能優(yōu)異、高分子量、支化度高、結(jié)晶度高且含雜質(zhì)較少無毒的生物降解購物袋。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0007] -種聚酯生物降解購物袋，由以下組分制備完成：
[0008] ㈧基礎(chǔ)聚酯樹脂100重量份；
[0009] (B) -種或多種選自顆粒粒徑在1500目以下的無機(jī)填料；
[0010] (C)任選地一種或多種選自一些能夠抑制或者延緩共聚物和其他有機(jī)化合物在空 氣中熱氧化的有機(jī)化合物抗氧劑；
[0011] (D)任選地一種或多種選自能夠有效地吸收波長為280-400納米的紫外光的紫外 線吸收劑；
[0012] (E)任選地一種或多種潤滑劑；
[0013] 其特征在于：還含有（F)橡膠系樹脂1-10重量份。
[0014] 具體地，所述基礎(chǔ)聚酯（A)為芳香族二羧酸或其酸酐以及脂肪族二羧酸或其酸酐 與脂肪族二元醇縮聚得到的共聚酯。所述聚合單體中的羥基、羧基的摩爾比為1?4 :1，優(yōu) 選地，芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸的摩爾比為1:1. 5-1:2之間。
[0015] 具體地，所述聚酯的數(shù)均分子量為10, 000?200, 000g/mol，分子量分布為1. 0? 5· 0〇
[0016] 具體地，所述聚酯生物降解購物袋的熔點(diǎn)為25?200°C，玻璃化溫度為-60? 120。。。
[0017] 具體地，所述聚酯生物降解購物袋的厚度為0. 025?0. 030mm ;公稱承重不低于 6kg,封合強(qiáng)度不低于10. 0N/15mm。
[0018] 具體地，用于制備聚酯（A)的芳香族二羧酸單體可以選自間苯二甲酸、鄰苯二甲 酸、聯(lián)苯二甲酸、4, 4-二苯醚二甲酸、2, 6-萘二甲酸、1，5-萘二甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸中 的一種或多種。脂肪族二羧酸單體可以選自丙二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二 酸、癸二酸、二甘醇酸、1，3-環(huán)己二甲酸、1，4-環(huán)己二甲酸中的一種或多種。脂肪族二元醇 單體可以選自乙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、聚丙二醇、1，2-丁二醇、1，4-環(huán) 己二甲醇、1，5-戊二醇、己二醇、1，8-辛二醇、聚乙二醇醚中的一種或多種。
[0019] 具體地，所述無機(jī)填料（B)選自滑石粉、珍珠粉、氧化硅、氧化鋁、氫氧化鎂、貝殼 粉、碳酸鈣、蒙脫土、高嶺土、粘土、硫酸鋇、硅灰石中的一種或多種；優(yōu)選地，使用蒙脫土和 硅灰石的復(fù)配填料；更加優(yōu)選地蒙脫土和硅灰石的復(fù)配重量比例為2:1-1:2。
[0020] 具體地，所述抗氧劑（C)選自 lrganox、抗氧劑 1010、1〇76、168、622、21 5、Β21δ、 B561、BHT、T502、DST0P、維生素 E中的一種或多種。
[0021] 具體地，所述紫外線吸收劑（D)選自 UV-P、UV-0、UV-531、UV-9、UV-327、UV-329、 UV-326、UV-328中的一種或多種。
[0022] 具體地，所述潤滑劑（E)選自芥酸酰胺、EBS中的一種或兩種。
[0023] 在本發(fā)明中，橡膠系樹脂起到改善產(chǎn)品表面質(zhì)量和光澤度以及提高機(jī)械強(qiáng)度的效 果，優(yōu)選使用MBS共聚物（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物）。優(yōu)選利用平均橡膠 粒子大小為0. 08um以下的MBS共聚物，粒子直徑過大會(huì)影響產(chǎn)品的光澤度和表面質(zhì)量。優(yōu) 選相對(duì)于100重量的基礎(chǔ)聚酯樹脂，使用1-10重量份的上述橡膠系樹脂，更加優(yōu)選3-5份， 從提高機(jī)械強(qiáng)度的角度考慮。
[0024] 聚酯生物降解購物袋的制備方法，包括以下步驟：
[0025] (1)進(jìn)行縮聚反應(yīng)制備低聚物；
[0026] (2)將低聚物在引發(fā)劑、擴(kuò)鏈劑的共同作用下通過雙螺桿擠出機(jī)造粒得到共聚酯 母粒；
[0027] (3)將聚酯母粒與無機(jī)填料（B)、抗氧劑（C)、紫外線吸收劑（D)、潤滑劑（E)、橡膠 系樹脂（F)中的一種或幾種經(jīng)過高混機(jī)攪拌均勻后，通過吹膜機(jī)進(jìn)行吹制，得到聚酯生物 降解購物袋。
[0028] 聚酯生物降解購物袋在制備模塑料、紙質(zhì)材料與制品、發(fā)泡材料、共混物、薄膜制 品或注塑制品中的應(yīng)用。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)勢：
[0030] 1、本發(fā)明所制備的購物袋降解均勻且徹底，無殘留，無二次污染，無需回收，比重 小，厚度〇. 025?0. 030_，耗材料少，綜合使用成本較低；
[0031] 2、本發(fā)明所制備的購物袋力學(xué)性能優(yōu)異，優(yōu)于GB/T21661-2008塑料購物袋的力 學(xué)性能要求；
[0032] 3、本發(fā)明所制備的購物袋具有良好的生物降解性能且降解速率可控，根據(jù)'GB/ T19277. 1-2011受控堆肥條件下材料最終需氧生物分解和崩解能力的測定_采用測定釋放 的二氧化碳的方法'測試方法測試120天內(nèi)降解成二氧化碳和水的降解率達(dá)50%以上。本 發(fā)明所制備的購物袋消除了白色污染，改善城市景觀環(huán)境。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034] 以對(duì)苯二甲酸，1，4-丁二醇、己二酸為主要單體得到的共聚酯1。色澤和透明性能 良好，雜質(zhì)較少，用GPC法測定其分子量Μη為8. 01萬，Mw為28. 03萬，分子量分布為3. 5。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] 在高混機(jī)中將lOOKg共聚酯1，0. 30Kg抗氧劑168、15Kg二氧化硅、1. 5KgUV-531、 〇. 5Kg的潤滑劑EBS、5Kg的MBS進(jìn)行混合均勻，然后通過吹膜機(jī)中進(jìn)行吹制得得到生物降 解購物袋1。透光度和柔韌性良好，根據(jù)GB/T21661-2008塑料購物袋'的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢 測結(jié)果如下：提吊試驗(yàn)：3個(gè)袋均無破裂、跌落試驗(yàn)：3個(gè)袋均無破裂、漏水性：3個(gè)袋均不漏 水、公稱承重8. 5kg，封合強(qiáng)度14. 6N/15mm。
[0037] 根據(jù)GB/T19277. 1-2011受控堆肥條件下材料最終需氧生物分解和崩解能力的測 定。采用測定釋放的二氧化碳的方法的測試方法測試聚合物的生物分解百分率。測試結(jié)果 如下：
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚酯生物降解購物袋，其特征在于，由以下組分制備完成： (A) 基礎(chǔ)聚酯樹脂100重量份； (B) -種或多種選自顆粒粒徑在1500目以下的無機(jī)填料； (C) 任選地一種或多種選自一些能夠抑制或者延緩共聚物和其他有機(jī)化合物在空氣中 熱氧化的有機(jī)化合物抗氧劑； (D) 任選地一種或多種選自能夠有效地吸收波長為280-400納米的紫外光的紫外線吸 收劑； (E) 任選地一種或多種潤滑劑； 其特征在于：還含有（F)橡膠系樹脂1-10重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述基礎(chǔ)聚酯（A)為芳香 族二羧酸或其酸酐以及脂肪族二羧酸或其酸酐與脂肪族二元醇縮聚得到的共聚酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，橡膠系樹脂（F)為甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯，即MBS共聚物，該MBS共聚物的平均橡膠粒子大小為 0. 05-0. 08um，橡膠系樹脂的用量優(yōu)選為3-5重量份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述無機(jī)填料（B)選自滑 石粉、珍珠粉、氧化硅、氧化鋁、氫氧化鎂、貝殼粉、碳酸鈣、蒙脫土、高嶺土、粘土、硫酸鋇、硅 灰石中的一種或多種；優(yōu)選使用蒙脫土和硅灰石的復(fù)配填料；更加優(yōu)選地蒙脫土和硅灰石 的復(fù)配重量比例為2:1-1:2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述聚酯生物降解購物 袋的熔點(diǎn)為25?200°C，玻璃化溫度為-60?120°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述聚酯生物降解購物 袋的厚度〇. 025?0. 030mm ;公稱承重不低于6kg，封合強(qiáng)度不低于10. 0N/15mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述聚酯生物降解購物 袋所用的聚酯樹脂的數(shù)均分子量為10, 〇〇〇?200, 000g/m〇l，分子量分布為1. 0?5. 0。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯生物降解購物袋，其特征在于，所述抗氧劑（C)選自 lrganox、抗氧劑 1010、1076、168、622、215、B215、B561、ΒΗΤ、T502、DST0P、維生素 E 中的一 種或多種； 所述紫外線吸收劑（D )選自 UV-P、UV-0、UV-531、UV-9、UV-327、UV-329、UV-326、UV-328 中的一種或多種； 所述潤滑劑（E)選自芥酸酰胺、EBS中的一種或兩種。
9. 權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的聚酯生物降解購物袋的制備方法，包括以下步 驟： (1) 通過縮聚反應(yīng)制備低聚物； (2) 將低聚物在引發(fā)劑、擴(kuò)鏈劑共同作用下通過雙螺桿擠出機(jī)造粒得到共聚酯母粒； (3) 將聚酯母粒與無機(jī)填料（B)、抗氧劑（C)、紫外線吸收劑（D)、潤滑劑（E)、橡膠系樹 月旨（F)中的一種或幾種經(jīng)過高混機(jī)攪拌均勻后，通過吹膜機(jī)進(jìn)行吹制，得到聚酯生物降解購 物袋。
10. 權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的聚酯生物降解購物袋在制備模塑料、紙質(zhì)材料與 制品、發(fā)泡材料、共混物、薄膜制品或注塑制品中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08K3/22GK104109358SQ201410286362
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】孔立明, 陳志偉, 任建林, 張艷艷 申請(qǐng)人:新疆康潤潔環(huán)?？萍加邢薰?br>