[发明专利]一种聚羟基烷酸酯复合薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于薄膜技术领域，尤其涉及一种聚羟基烷酸酯复合薄膜及其制备方法。

背景技术

聚羟基烷酸酯是近20多年来迅速发展起来的天然生物高分子材料，它是一种很多种微生物合成的细胞内聚酯，可完全生物降解，能够彻底解决当前严重的白色污染问题；常应用于食品包装、农业地膜领域；但是该材料在应用过程中存在着结晶速率缓慢、熔体强度低、成型收缩率大、薄膜开卷困难等一系列问题；严重制约着其广泛应用。

采用传统的无机材料，如纳米级碳酸钙粒子、硫酸钡粒子或纳米二氧化硅粒子对其聚羟基烷酸酯薄膜进行填充改性，虽然能够起到成核剂提高结晶速率的作用，但是仍存在该种聚羟基烷酸酯复合薄膜制品强度差、成型后放热缓慢、收缩率大的缺陷，从而造成聚羟基烷酸酯复合薄膜尺寸稳定性差的弊端。

石墨烯作为迄今为止世界上已知材料中最薄、强度最大的材料，以其极好的导电性、导热性和透光性而具备极其广阔的产业应用空间和经济社会价值。试验数据表明：橡胶上应用炭黑填充改性可将橡胶强度提高2倍，应用石墨烯填充改性可将其强度提高7倍；但是，石墨烯在复合薄膜中应用却存在难以均匀分散的问题，由于石墨烯为一种片层结构，即使能分散均匀也无法形成连续相，而发挥应有的性能；表现在复合薄膜上不能起到抗静电、增加强度和阻燃等效果。

为此，如何通过简单的方法，将石墨烯和聚羟基脂肪酸酯材料复合制备一种抗静电，强度高，收缩率小，散热性能好，并可实现完全生物降解等综合性能好的一种聚羟基烷酸酯复合薄膜及其制备方法，以提高产品的适用范围，成为本发明的一大难题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚羟基烷酸酯复合薄膜及其制备方法，以改善该聚羟基烷酸酯复合薄膜的尺寸稳定性，提高产品的适用范围。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种聚羟基烷酸酯复合薄膜，包含如下组分，均以重量份计：石墨烯浆液5-15份，柠檬酸正丁酯5-25份，聚羟基烷酸酯粉体100份，硬脂酸钙0.2-1份，芥酸酰胺0.1-1份，抗氧剂0.2-1份。

一种聚羟基烷酸酯复合薄膜的制备方法，包含如下步骤：

a.按照上述重量份比将石墨烯浆液、柠檬酸正丁酯、聚羟基烷酸酯粉体、硬脂酸钙、芥酸酰胺和抗氧剂加入至高速搅拌器，搅拌5-10min，使上述物料各组分混合均匀，温度控制在70-90℃；

 b.将搅拌好的混合物料加至挤出机，制造塑料粒子，机筒温度控制在80-140℃；

c.把塑料粒子转送至烘烤机，烘烤温度80-100℃，烘烤时间30-50min；

d.烘干后加至吹膜机，温度控制在120-150℃；吹制成聚羟基烷酸酯复合薄膜。

所述的石墨烯浆液由下述步骤制备而得：

（1）利用硝酸对石墨烯表面进行酸化处理；

（2）将酸化后的石墨烯粉末溶解在偶联剂中，搅拌；

（3）向上述溶液中加入柠檬酸正丁酯，搅拌，在超声波条件下进行超声分

散，使石墨烯粉末均匀的分散在溶液中；得到石墨烯浆液。

所述的偶联剂为18个碳的长链有机物，该偶联剂优选为溴化十八烷基三甲胺或十八烷氧基聚丙烯酸钠 。

本发明的有益效果：

(1)本发明的聚羟基烷酸酯复合薄膜经石墨烯填充改性后：强度高、抗撕裂，可实现完全生物降解；其性能远远超过了其它改性填充剂制得的聚羟基烷酸酯薄膜，可广泛用于食品包装、农业地膜等领域。

    (2)本发明制备方法工艺简单；成型后的聚羟基烷酸酯复合薄膜收缩率小，散热性能好，改善了聚羟基烷酸酯复合薄膜的尺寸稳定性，易于工业化生产。

具体实施方式： 

下面通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。 

实施例1

一种聚羟基烷酸酯薄膜，包含如下组分，均以重量份计：石墨烯浆液5份，柠檬酸正丁酯5份，聚羟基烷酸酯粉体100份，硬脂酸钙0.2份，芥酸酰胺0.1份，抗氧剂0.2份。

本发明用于制备聚羟基烷酸酯薄膜的方法为：

（1） 按照上述重量份比将石墨烯浆液、柠檬酸正丁酯、聚羟基烷酸酯粉体、硬脂酸钙、芥酸酰胺和抗氧剂加入至高速搅拌器，搅拌5min，使上述物料各组分混合均匀，温度控制在70℃；

 （2）将搅拌好的混合物料加至挤出机，制造塑料粒子，机筒温度控制在80-140℃；

（3）把塑料粒子转送至烘烤机，烘烤温度80℃，烘烤时间30min；