一种可降解流延膜的制备工艺的制作方法

本发明属于流延膜，具体的说是一种可降解流延膜的制备工艺。

背景技术：

1、流延膜是通过熔体流延骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，具有生产速度快、产量高、薄膜透明性及厚度均匀性优良等特点，广泛用于卫生用品、医疗防护、食品包装等领域。目前常用的流延膜以聚乙烯（pe）和聚丙烯（pp）为主要原料，其分子结构稳定，在自然环境中难以降解，大量一次性制品废弃后造成严重的“白色污染”。

2、为降低塑料薄膜成本并改善其降解性能，现有技术中采用碳酸钙作为无机填料填充聚乙烯等树脂。碳酸钙是目前高分子复合材料中用量最大的无机填料，具有原料来源广泛、价格便宜、无毒性等优点。然而，由于碳酸钙为亲水性无机化合物，表面含有大量羟基结构，与有机高聚物的亲和性差，易形成聚集体，在高聚物内部分散不均匀，从而造成复合材料间界面缺陷，直接影响材料的加工性能和力学性能。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题；本发明通过设计合成一种长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段双功能改性剂作为碳酸钙的新型改性剂，从根本上解决热稳定性、相容性和可降解性的多重矛盾。在此基础上，结合一体化连续流延工艺，实现碳酸钙的高填充，并显著提升薄膜的力学性能和经济价值。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种可降解流延膜的制备工艺，包括以下步骤：

3、s1、按配方比例称取聚乙烯塑料、改性碳酸钙、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂、抗氧剂168、聚乙烯蜡分散剂、硬脂酸润滑剂和聚烯烃弹性体增韧剂，混合均匀；

4、其中，改性碳酸钙由干燥后的碳酸钙粉与长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂混合得到；

5、s2、将混合物料送入第一阶挤出机中进行熔融塑化；

6、s3、将塑化后的熔体送入真空脱气装置进行在线抽湿除气泡处理；

7、s4、将脱气后的熔体送入第二阶挤出机中进行二次挤出塑化；

8、s5、将二次塑化后的熔体经t型模头流延成膜，冷却定型后收卷。

9、优选地：长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂的添加量占碳酸钙质量2%-5%。

10、优选地：长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂的制备包括：

11、将端羧基聚烯烃、羟乙基二甲基十六烷基季铵盐和反应物总质量0.5%—2%的催化剂对甲苯磺酸，在甲苯回流条件下反应8-12小时得到长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂。

12、优选地：端羧基聚烯烃与羟乙基二甲基十六烷基季铵盐的摩尔比1:2-1:2.5。

13、优选地：端羧基聚烯烃的制备包括：

14、将端羟基聚烯烃与过量酸酐混合，在100-130℃、氮气保护下反应4-8小时，得到端羧基聚烯烃。

15、优选地：端羟基聚烯烃与酸酐的摩尔比为1:1.2-1:2。

16、优选地：按照质量份计，聚乙烯塑料100份、改性碳酸钙185-195份、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂3-8份、抗氧剂168 0.5-2份、聚乙烯蜡分散剂2-5份、硬脂酸润滑剂1-3份、聚烯烃弹性体增韧剂3-6份。

17、优选地：改性碳酸钙的目数为100-300目。

18、优选地：在s2中挤出温度为160-200℃；在s4中挤出温度为170-210℃。

19、优选地：在s3中真空度为-0.06--0.095mpa，脱气时间为5-15分钟。

20、本发明的有益效果如下：

21、本发明中碳酸钙占总质量65%左右，为高填充体系，将带来同等规格的薄膜物理性能提升20%；且由于碳酸钙的密度大于树脂，同等规格（面积）的薄膜重量更重，而薄膜产品按重量批量售卖，单位重量的产品可获取更高的销售收入。

22、本发明通过端羧基聚烯烃与羟乙基二甲基十六烷基季铵盐反应得到长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂；其中，长链烷基季铵阳离子能够与碳酸钙表面的阴离子位点形成强离子键，强力锚定在碳酸钙颗粒表面，确保牢固的界面结合和优异分散性。季铵盐为脂肪族结构，可被自然界中的微生物降解，降解产物为长链脂肪酸和胺类，无毒无害，环境友好。

23、聚烯烃嵌段与基体树脂化学结构相似，根据相似相溶原理，两者具有天然的亲和力。聚烯烃嵌段能够扎入聚烯烃基体的分子链缠绕网络中，从根本上消除了改性剂与基体之间的极性差异。

24、在季铵盐与聚烯烃嵌段之间引入酯键作为连接臂，酯键可在水解或酶解条件下断裂，断裂后产生长链脂肪酸和聚烯烃低聚物碎片，均为环境可接受的小分子，可被微生物进一步利用，不干扰主树脂的降解路径。

1.一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂的添加量占碳酸钙质量2%-5%。

3.根据权利要求2所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：长链烷基季铵盐-聚烯烃嵌段改性剂的制备包括：

4.根据权利要求3所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：端羧基聚烯烃与羟乙基二甲基十六烷基季铵盐的摩尔比1:2-1:2.5。

5.根据权利要求4所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：端羧基聚烯烃的制备包括：

6.根据权利要求5所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：端羟基聚烯烃与酸酐的摩尔比为1:1.2-1:2。

7.根据权利要求6所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：在s1中，配方按照质量份计，聚乙烯塑料100份、改性碳酸钙185-195份、马来酸酐接枝聚乙烯相容剂3-8份、抗氧剂168 0.5-2份、聚乙烯蜡分散剂2-5份、硬脂酸润滑剂1-3份、聚烯烃弹性体增韧剂3-6份。

8.根据权利要求7所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：改性碳酸钙的目数为100-300目。

9.根据权利要求8所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：在s2中挤出温度为160-200℃；在s4中挤出温度为170-210℃。

10.根据权利要求9所述的一种可降解流延膜的制备工艺，其特征在于：在s3中真空度为-0.06--0.095mpa，脱气时间为5-15分钟。