[发明专利]一种环保高强度阻隔膜在审

专利信息
申请号: 201610145390.0 申请日: 2016-03-15
公开(公告)号: CN105602217A 公开(公告)日: 2016-05-25
发明(设计)人: 陈一 申请(专利权)人: 湖南工业大学
主分类号: C08L67/04 分类号: C08L67/04;C08L23/08;C08L53/02;C08L87/00;B29B9/06;B29C55/28
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 412008 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 环保 强度 阻隔
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种膜的制备方法,尤其涉及一种具有优异强度、优异阻隔性的聚乳 酸环保复合膜的制备方法。

背景技术

塑料材料虽然拥有较优异的性能和广泛的适用性,但其来源于石油产品且无法降 解,在资源危机和环境污染越发严重的今天,寻找性能优良且可再生的替代材料则成为目 前材料领域研究的重中之重。

目前,膜用量越来越大,而广泛采用的塑料膜如PE膜、PP膜、PET膜等虽然具有良好 的力学性能,且制备简易,但无法降解,造成了严重的白色污染。

在可降解材料中,淀粉因其便宜的价格和广泛的来源已被深入研究并通过改性与 复合制备了多种生活与工业用品,如淀粉基膜、淀粉餐具等。但淀粉有其天然的缺陷,它的 力学性能差,性能不稳定,只能运用于对力学性能要求低的领域。而聚乳酸的出现改变了这 一现状。聚乳酸(PLA)是脂肪族聚酯,以乳酸(2-羟基丙酸)为基本结构单元。PLA可通过发酵 玉米等天然原料制得,也可采用乳酸缩聚制得。PLA及其终端产品可在堆肥条件下自然分 解成为CO2和水,降低了固体废弃物排放量,是一种绿色环保的生物来源材料。聚乳酸虽然 具有良好的生物可降解性,可加工性,优良的力学性能,但是其性脆易碎,缺乏弹性和柔韧 性,很大程度上限制了聚乳酸膜的应用。而如何提高聚乳酸膜的力学性能,达到合适应用的 程度,同时,进一步开发其功能性以提供膜更多的特殊效果,无疑将具有非常好的前景。

对于聚乳酸的改性有化学改性和物理改性,化学改性通过在合成阶段分子结构的 设计来得到控制材料的性能,但往往对设备、工艺要求很高,无法简单实现,也大幅提高了 成本。物理改性则采用共混的方式,综合不同物质的性能,虽然不是一种根本的方式,但作 用宏观膜应用,可有效解决功能性的问题。很多的聚乳酸的改性研究也针对此方面进行。如 CN103467941B公开的一种透明高韧性聚乳酸膜及其制备方法,CN105199348A公开的一种高 强度高韧性耐热聚乳酸基膜材料的制备方法等,均是采用不同物质的共混从而提高单一膜 的性能。

发明内容

本发明的目的是为了聚乳酸膜强度差、且无法实现阻隔性的缺陷,提供一种具有优异 强度和阻隔性的共混膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种环保高强度阻隔膜,由主料包括聚乳酸树脂、EVOH树脂、石墨烯接枝物,PLA-g-PVA 共聚物、SBS弹性体为主料,辅料包括抗氧化剂、消光剂、抗紫外线剂、加工助剂等组成。主料 中,聚乳酸树脂的质量分数介于30-50%之间,EVOH树脂的质量分数介于20-40%之间,PLA-g- PVA共聚物的质量分数介于8-15%之间,SBS弹性体的质量分数介于10-15%之间,石墨烯接枝 物的的质量分数介于2-4%之间;辅料中抗氧化剂、抗紫外线剂、加工助剂的质量均介于主料 质量的2-4%之间,消光剂的用量介于主料质量的0.1-0.3%之间。

进一步,本发明中所述的聚乳酸为L-乳酸,D-乳酸、或L、D-乳酸组合物,该聚乳酸的分 子量最佳为300000-500000g/mol,再次为150000-300000g/mol,再次为80000-150000g/ mol。

进一步,所述PLA-g-PVA共聚物可采用聚乙烯醇和乳酸直接在氯化锡的催化下进行缩 聚。

具体工艺条件可参考文献《Industrial&EngineeringChemistryResearch》, 2008,48(2):788-793记载的方法合成。根据单体的比例调整共聚物中PVA和PLA的比例, PLA-g-PVA共聚物中PLA的质量分数不低于20%,优选的,PLA-g-PVA共聚物中PLA的质量分数 介于于25%-35%之间。

进一步,PLA-g-PVA共聚物主链的PVA分子量介于6000-15000之间。

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