一种可降解防静电包装材料及其制备方法技术领域
本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种可降解防静电包装材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和人们生活水平的提高，产品的分类越来越细，对于产品的包装
不仅局限在保护产品的基本功能上，而是要根据产品的特点和市场的需求，朝视觉化和功
能化方向发展。近年来，随着技术的进步，包装材料的功能化发展趋势日渐明显，高要求、高
技术含量的包装材料正成为许多企业的支柱产业和研发目标，其包装功能是多样的，除最
基本的要求外，通过原材料、助剂或工艺的调整使包装材料具有某些特殊的功能，防静电性
就是其中一种。随着电子产品日益小型化和髙度集成化，其电磁敏感度也越来越髙，极易受
到静电等电磁环境的干扰甚至破坏，此外静电可能导致易燃易爆物品的燃烧、爆炸，危害人
民生命财产安全，因而防静电包装材料越来越受到各行业的重视。同时，近年来由于包装材
料的大量使用，其中大多数为难降解材料，而导致环境的严重破坏，因此在开发防静电包装
材料的基础上，考虑其降解性，研究开发出应用范围更广泛，防静电效果佳且绿色环保的包
装材料具有长远的价值和意义。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种可降解防静电包装材料，具有良好
的抗静电性能，能有效地防止静电效应，力学性能佳，抗冲击性能也较好，同时还具有很好
的降解性，绿色环保。
技术方案：一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳
米管1-3份、膨胀石墨1-2份、钇铁石榴石0.5-1份、聚乳酸40-60份、聚羟基烷酸酯20-40份、
聚丁二酸丁二醇酯30-50份、甲壳质2-4份、肉桂精油1-3份、乙撑双硬酯酰胺1-2份、环氧大
豆油1-3份、三乙酸甘油酯3-7份、柠檬酸三丁酯2-5份、浓硝酸20-40份、浓硫酸60-80份。
进一步优选的，所述的一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而
成：多壁碳纳米管1.5-2.5份、膨胀石墨1.2-1.8份、钇铁石榴石0.6-0.9份、聚乳酸45-55份、
聚羟基烷酸酯25-35份、聚丁二酸丁二醇酯35-45份、甲壳质2.5-3.5份、肉桂精油1.5-2.5
份、乙撑双硬酯酰胺1.2-1.7份、环氧大豆油1.5-2.5份、三乙酸甘油酯4-6份、柠檬酸三丁酯
3-4份、浓硝酸25-35份、浓硫酸65-75份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法包括以下步骤：
（1） 将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散
30-40分钟，用磁力搅拌机在转速150-200r/min、温度140-145℃下搅拌4-5小时；
（2） 用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；
（3） 将混合粉末、膨胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂
精油、乙撑双硬酯酰胺、环氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在
转速1000-1300r/min下混合5-10分钟；
（4） 加入密炼机中，在温度170-200℃，转速50-55r/min下熔融密炼5-10分钟即得。
进一步的，所述的一种可降解防静电包装材料的制备方法，所述的步骤（1）中超声
分散时间为35分钟，转速为170-190r/min，温度为142-144℃，搅拌时间为4.5小时。
进一步的，所述的一种可降解防静电包装材料的制备方法，所述的步骤（3）中转速
为1100-1200r/min，混合时间为6-9分钟。
进一步的，所述的一种可降解防静电包装材料的制备方法，所述的步骤（4）中温度
为180-190℃，转速为52-54r/min，搅拌时间为6-9分钟。
有益效果：本发明的可降解防静电包装材料具有良好的抗静电性能，根据国际电
工委员会关于静电敏感产品包装用材料的规定，表面电阻率在103-106Ω的材料为静电导电
材料，而本材料的表面电阻率在3.7×104-3.9×104Ω之间，能有效地防止静电效应，同时其
力学性能佳，拉伸强度和断裂伸长率最高分别可达64.4MPa和46.5%，抗冲击性能也较好，冲
击强度可达8.1KJ/m2，另外本材料还具有很好的降解性，经土壤掩埋法掩埋6个月后失重率
可达55.5%，易降解，绿色环保。
具体实施方式
实施例1
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管1份、膨胀
石墨1份、钇铁石榴石0.5份、聚乳酸40份、聚羟基烷酸酯20份、聚丁二酸丁二醇酯30份、甲壳
质2份、肉桂精油1份、乙撑双硬酯酰胺1份、环氧大豆油1份、三乙酸甘油酯3份、柠檬酸三丁
酯2份、浓硝酸20份、浓硫酸60份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓
硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散30分钟，用磁力搅拌机在转速150r/min、温
度140℃下搅拌4小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；（3）将混合粉末、膨
胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯酰胺、环
氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1000r/min下混合5分
钟；（4）加入密炼机中，在温度170℃，转速50r/min下熔融密炼5分钟即得。
实施例2
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管1.5份、膨
胀石墨1.2份、钇铁石榴石0.6份、聚乳酸45份、聚羟基烷酸酯25份、聚丁二酸丁二醇酯35份、
甲壳质2.5份、肉桂精油1.5份、乙撑双硬酯酰胺1.2份、环氧大豆油1.5份、三乙酸甘油酯4
份、柠檬酸三丁酯3-4份、浓硝酸25份、浓硫酸65份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓
硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散35分钟，用磁力搅拌机在转速170r/min、温
度142℃下搅拌4.5小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；（3）将混合粉末、
膨胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯酰胺、
环氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1100r/min下混合6
分钟；（4）加入密炼机中，在温度180℃，转速52r/min下熔融密炼6分钟即得。
实施例3
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管2份、膨胀
石墨1.5份、钇铁石榴石0.75份、聚乳酸50份、聚羟基烷酸酯30份、聚丁二酸丁二醇酯40份、
甲壳质3份、肉桂精油2份、乙撑双硬酯酰胺1.5份、环氧大豆油2份、三乙酸甘油酯5份、柠檬
酸三丁酯3.5份、浓硝酸30份、浓硫酸70份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓
硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散35分钟，用磁力搅拌机在转速175r/min、温
度142℃下搅拌4.5小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；（3）将混合粉末、
膨胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯酰胺、
环氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1150r/min下混合7
分钟；（4）加入密炼机中，在温度185℃，转速53r/min下熔融密炼7分钟即得。
实施例4
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管2.5份、膨
胀石墨1.8份、钇铁石榴石0.9份、聚乳酸55份、聚羟基烷酸酯35份、聚丁二酸丁二醇酯45份、
甲壳质3.5份、肉桂精油2.5份、乙撑双硬酯酰胺1.7份、环氧大豆油2.5份、三乙酸甘油酯6
份、柠檬酸三丁酯4份、浓硝酸35份、浓硫酸75份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓
硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散35分钟，用磁力搅拌机在转速190r/min、温
度144℃下搅拌4.5小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；（3）将混合粉末、
膨胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯酰胺、
环氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1200r/min下混合9
分钟；（4）加入密炼机中，在温度190℃，转速54r/min下熔融密炼9分钟即得。
实施例5
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管3份、膨胀
石墨2份、钇铁石榴石1份、聚乳酸60份、聚羟基烷酸酯40份、聚丁二酸丁二醇酯50份、甲壳质
4份、肉桂精油3份、乙撑双硬酯酰胺2份、环氧大豆油3份、三乙酸甘油酯7份、柠檬酸三丁酯5
份、浓硝酸40份、浓硫酸80份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、钇铁石榴石、浓
硝酸和浓硫酸混合，放入超声仪中进行超声分散40分钟，用磁力搅拌机在转速200r/min、温
度145℃下搅拌5小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得混合粉末；（3）将混合粉末、膨
胀石墨、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯酰胺、环
氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1300r/min下混合10分
钟；（4）加入密炼机中，在温度200℃，转速55r/min下熔融密炼10分钟即得。
对比例1
本实施例与实施例2的区别在于不含有膨胀石墨和钇铁石榴石。具体地说是：
一种可降解防静电包装材料，由以下成分以重量份制备而成：多壁碳纳米管1.5份、聚
乳酸45份、聚羟基烷酸酯25份、聚丁二酸丁二醇酯35份、甲壳质2.5份、肉桂精油1.5份、乙撑
双硬酯酰胺1.2份、环氧大豆油1.5份、三乙酸甘油酯4份、柠檬酸三丁酯3-4份、浓硝酸25份、
浓硫酸65份。
上述可降解防静电包装材料的制备方法为：（1）将多壁碳纳米管、浓硝酸和浓硫酸
混合，放入超声仪中进行超声分散35分钟，用磁力搅拌机在转速170r/min、温度142℃下搅
拌4.5小时；（2）用蒸馏水清洗后放入烘箱中烘干得处理过的多壁碳纳米管；（3）将处理过的
多壁碳纳米管、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、甲壳质、肉桂精油、乙撑双硬酯
酰胺、环氧大豆油、三乙酸甘油酯和柠檬酸三丁酯混合，用高速混合机在转速1100r/min下
混合6分钟；（4）加入密炼机中，在温度180℃，转速52r/min下熔融密炼6分钟即得。
本发明材料的部分性能指标见下表1，我们可以看到，本包装材料具有良好的抗静
电性能，根据国际电工委员会关于静电敏感产品包装用材料的规定，表面电阻率在103-106
Ω的材料为静电导电材料，而本材料的表面电阻率在3.7×104-3.9×104Ω之间，能有效地
防止静电效应，同时其力学性能佳，拉伸强度和断裂伸长率最高分别可达64.4MPa和46.5%，
抗冲击性能也较好，冲击强度可达8.1KJ/m2，另外本材料还具有很好的降解性，经土壤掩埋
法掩埋6个月后失重率可达55.5%，易降解，绿色环保。
表1 可降解防静电包装材料的部分性能指标
注：失重率的测定为采用土壤掩埋法。