[发明专利]一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法

说明书

本发明属于薄膜制备的技术领域，提供了一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法。该方法将累托石在石英砂辅助下研磨成纳米微粒，加入淀粉水溶液和十二烷基硫酸钠，得到悬浮液，然后低温干燥，得到淀粉包覆的纳米累托石，加入偏二氯乙烯乳液中搅拌制得复合乳液，然后将复合乳液涂布于基材薄膜上，干燥后即得抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜。通过淀粉对累托石所分离纳米微粒的包覆，在利用累托石本身优良的紫外线阻隔能力的同时，保护了复合乳液体系，改善了累托石在乳液中的分散性，从而有效促进了紫外线阻隔效率，并且整个过程较为简单，易操控，成本较低，实用前景广阔。

技术领域

本发明属于薄膜制备的技术领域，提供了一种抗紫外线、高阻隔性的包装薄膜及制备方法。

背景技术

20世纪以来，由于工业发展带来的环境污染，大量氟里昂等化合物滞留在空气上空，被紫外线分解成活性卤，它们进而与臭氧发生连锁反应，导致大气臭氧层严重破坏，使到达地面的紫外线随之增加。由于臭氧层浓度的减少，太阳光中辐射到地面的短波长紫外线增加，紫外线量增加和短波化会对人类(包括生物界)产生重大危害和影响，因此对紫外线吸收或阻隔技术的研究受到越来越多的关注。

紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。塑料和其他高分子材料在日光和荧光下，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，导致聚合物的降解而劣化，使外观及机械性能变坏。加入紫外线吸收剂后可选择性地吸收这种高能量的紫外线，使之变成无害的能量而释放或消耗。现有的紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类：水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类，但普遍存在的问题是具有一定的毒性，无机紫外吸收剂多为金属氧化物，与高分子材料之间相容性不好。在紫外线阻隔方面，常用的材料有铝箔、聚乙烯醇、乙烯—乙烯醇共聚物、偏氯乙烯共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、特殊尼龙、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。阻隔材料可以作为夹层薄膜与其他材料复合构成复合材料，也可作为涂层涂覆于其他材料上使用，同时还可以作为阻透性薄膜的阻隔性材料，当一般存在制作工艺复杂，材料均匀性差，阻隔不稳定。

现阶段兼具紫外线吸收和阻隔的新型材料研究已成为重要方向，如累托石，作为一种晶体结构特殊的铝硅酸盐矿物，具备良好的紫外线阻隔能力，对短波长光线或射线的吸收阻隔效果显著，同时为数不多的易分离成纳米级微片的天然矿物材料之一，经过一定处理，可更好地实现紫外线的阻隔和吸收双重效果。

目前国内外在抗紫外线塑料薄膜，尤其是利用累托石制备紫外线阻隔薄膜方面已取得了一定成效。其中张复光发明了一种抗紫外线复合塑料薄膜（中国发明专利申请号201710822819.X），成分包括：聚丙烯、玉米淀粉、蒙脱土、竹炭粉、增塑剂、鱼磷胶、胶原纤维、弹性体、聚乳酸、植物纤维、纳米二氧化钛、防水剂、茶多酚、过氧化物、抗静电剂，此发明利用蒙脱土屏蔽紫外线的特性和茶多酚的抗氧化性所得薄膜的抗紫外线、耐氧化性能好。另外，陈喆等人发明了一种累托石薄膜的制备方法（中国发明专利申请号201510033483.X），步骤如下：铸膜液的调制：将累托石置入溶剂中超声搅拌得到均匀的累托石分散液，将聚乙烯醇搅拌，将两种溶液混合，得到不含团聚的累托石铸膜液；甩膜工序：用旋转涂膜机将液滴在支持体的表面甩成均匀累托石铸膜液薄膜；干燥工序：将累托石铸膜液薄膜挥发得到干燥薄膜；剥离工序：将干燥薄膜从支持体剥离即制得累托石薄膜。

可见，现有应用较多的紫外线吸收剂与高分子材料之间相容性差，致使吸收效果不佳，另外紫外线阻隔材料加工复杂，材料的均匀性和稳定性差是主要存在的问题，而传统的兼具吸收和阻隔的材料（如累托石）因相容性或材料本身问题，材料在基体树脂中分散不均且会破坏材料本身性质，抗紫外线能力较差。

发明内容