[发明专利]一种可控降解型PVA功能膜的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及功能膜技术领域，具体涉及一种可控降解型PVA功能膜的制备方法。

背景技术：

我国现有的包装材料以聚乙烯、尼龙、聚酯等塑料薄膜为主，其废弃后的包装很难降解而造成环境污染，导致农作物减产、牲畜死亡现象。PVA功能膜作为新型绿色环保的包装材料，被广泛应用在汽车用品的装饰(仪表盘、控制盘等)、电子产品装饰(鼠标、音响等)、居室用品、室内建材等。

现有技术中，液体包装用玻璃瓶和塑料瓶，前者成本高，后者耐腐蚀性差，且废弃的塑料瓶由于农残回收较为困难。若采用PVA可降解膜做成农药包装袋或快递包装袋，可以解决使用后对土壤的污染。但是，目前PVA膜的组成配比较复杂，成本较高，而且工艺较难控制，能耗较高，需要进行进一步的研究。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可控降解型PVA功能膜的制备方法，简单可控，成本较低，制成的PVA功能膜适合作为液体包装和光学仪器包装用品。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种可控降解型PVA功能膜的制备方法，包括以下步骤：

1)PVA原料预混：按照重量份称取70～100份PVA粉末、20～30份淀粉、6～15份去离子水，加入高速混合机中搅拌20～30min；混合物取出，加入至反应釜中，升温至80～100℃，再补充适量的PVA粉末、丙三醇、三乙醇胺，反应1～2小时后得到预混物，冷却备用；

2)熔融共混：按照重量份数称取70～90份的步骤1)制备的预混物、20～30份增塑剂、3～10份热稳定剂、5～10份钛白粉、1～5份琥珀酸二甲酯、6～12份膨润土、0.2～0.8份润滑剂、0.02～0.2份抗氧剂、0.02～0.06份稀土氧化物；加入高速混合机中，边搅拌边升温至90～110℃，保温30～40min后冷却；

3)造粒成型：将步骤2)制备的混合物置于双螺杆挤出机内造粒，挤出颗粒采用膜面热切或风冷拉条，得到该可控降解性PVA功能膜。

优选地，所述PVA粉末需要经过预处理，具体为：取市售的PVA，粉碎机粉碎成200～300目的颗粒，置于无菌干燥箱中干燥2～3小时，再进行气流粉碎得到500～600目的PVA粉末。

优选地，所述步骤2)增塑剂选自柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬三丁酯、乙酰柠檬酸三乙酯、高分子量聚丙烯酸、硬酯酸丁酯、三乙基四胺、聚乙二醇、乙二撑二甲酰胺中的一种或多种的混合物。

优选地，所述步骤2)热稳定剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氮化硅中的一种或多种的混合物。

优选地，所述步骤2)润滑剂选自聚酰胺蜡、聚乙烯蜡、十二酸甘油酯、十六酸甘油酯、十八酸甘油酯中的一种或多种的混合物。

优选地，所述步骤2)抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂246、亚磷酸酯或抗氧剂168。

优选地，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈、氧化铷、氧化钇中的一种或多种的混合物。

优选地，所述步骤3)双螺杆挤出机的挤出温度为160～200℃，挤出压力为5～10MPa，螺杆长径比为40～60：1；膜面热切的直径小于2.2mm，风冷拉条的直径小于2.2mm，风冷拉条时的冷风温度为5～10℃，冷风湿度为70～90RH％。

本发明的有益效果是：1.本发明的可控降解型PVA功能膜，原料绿色环保，工艺简单可控，相较于传统工艺能耗较低；外观呈无色透明状，具有优良的延伸率、撕裂度，生物耗氧量低，水蒸气透过性强，在常温土壤中掩埋6个月即可完全降解，符合可持续发展的要求。

2.本发明的可控降解型PVA功能膜制备方法包括原料预混、熔融共混、造粒成型等步骤，通过对温度、原料成分配比、挤出造粒参数的控制，制得的功能膜外观、形状稳定，可重复性强。

3.本发明的可控降解型PVA功能膜成分中，淀粉具有良好的胶黏性，丙三醇润滑粘粘，三乙醇胺高效助磨；多种助剂如增塑剂、热稳定剂、润滑剂、抗氧剂、稀土氧化物提升了该功能膜的力学性能和耐温性、耐氧化性、稳定性，其中，稀土氧化物能够克服PVA、羟基、醇类物质产生大量的氢键，减少不溶杂质产生，有利于工艺稳定。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种可控降解型PVA功能膜的制备方法，包括以下步骤：