[发明专利]一种高分子薄膜材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高分子薄膜材料及其制备方法，由以下成分制备而成：石墨烯、高分子基材、天然淀粉、功能性单体、硬脂酸、石蜡、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、羧甲基纤维素钠、添加剂、引发剂、乳酸、固化粘合剂和水。本发明降低了薄膜的加工成本，对环境无害，兼具柔韧性和高透明性，对水汽和氧气有优异的阻隔性能，降解速率高且力学性能优异，可应用范围广。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高分子薄膜材料及其制备方法。

背景技术

石油、煤炭等石化资源日益减少，与之并存的是一些高分子材料的废弃物及有机溶剂的挥发日益威胁人类赖以生存的环境。随着工业发展而诞生的化学合成塑料制品，因其价格便宜，性质稳定而广泛应用于食品包装及保鲜等领域中，使用后遗弃在环境中降解困难，造成“白色污染”。为了缓解“白色污染”给人类生存、健康与发展带来的不利影响，研究开发绿色环保的高分子薄膜材料逐渐受到重视，因此寻求一种既具有塑料的优良性能又能被微生物完全降解的绿色环保高分子薄膜材料是解决当前白色污染最可行的方法。

而目前的高分子材料存在着加工成本高、各方面性能还不完善的缺点，因此无法推广使用，因此需要一种更好的高分子薄膜材料的制备方法，来改善现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子薄膜材料及其制备方法，本发明降低了薄膜的加工成本，对环境无害，兼具柔韧性和高透明性，对水汽和氧气有优异的阻隔性能，降解速率高且力学性能优异，可应用范围广。

本发明提供了如下的技术方案：

一种高分子薄膜材料，包括以下重量份的原料：石墨烯22-29份、高分子基材24-36份、天然淀粉33-39份、功能性单体12-17份、硬脂酸6-11份、石蜡4-9份、聚乙烯醇11-16份、十二烷基硫酸钠8-14份、羧甲基纤维素钠8-14份、添加剂5-8份、引发剂7-12份、乳酸14-18份、固化粘合剂7-11份和水13-19份。

优选的，所述薄膜材料包括以下重量份的原料：石墨烯24-29份、高分子基材24-33份、天然淀粉35-39份、功能性单体12-16份、硬脂酸8-11份、石蜡6-9份、聚乙烯醇14-16份、十二烷基硫酸钠8-11份、羧甲基纤维素钠8-12份、添加剂5-7份、引发剂9-12份、乳酸14-16份、固化粘合剂7-10份和水13-17份。

优选的，所述薄膜材料包括以下重量份的原料：石墨烯28份、高分子基材31份、天然淀粉36份、功能性单体15份、硬脂酸11份、石蜡9份、聚乙烯醇14份、十二烷基硫酸钠11份、羧甲基纤维素钠8份、添加剂7份、引发剂9份、乳酸16份、固化粘合剂7份和水16份。

一种高分子薄膜材料的制备方法，包括以下制备步骤：

a、将石墨烯和羧甲基纤维素钠投入到聚乙烯醇中，再导入超声波分散器中，进行分散30-40min，得到材料一；

b、将高分子基材、功能性单体、石蜡和引发剂混合导入混料机中，在80-90℃下加热并搅拌，混合30-40min，得到材料二；

c、将天然淀粉、乳酸和水混合，导入搅拌机中，在200-300r/min的转速下搅拌20-40min，再加入十二烷基硫酸钠、硬脂酸和添加剂，在55-65℃下接续搅拌30-40min，得到混合乳液；

d、将材料一、材料二和乳液一同导入高混机中，在60-70℃、600-800r/min的转速下搅拌反应1-2h，得到材料三；

e、将材料三和固化粘合剂导入挤出机中熔融挤出，导入模具中，置于3-5MPa的压强下，去除气泡，再经吹塑、拉伸工艺制备，即可得到成品。

优选的，所述步骤b的高分子基材为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二酸乙二醇酯中的任一种或多种的混合。