[发明专利]一种生物碳-杜仲胶复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种生物碳‑杜仲胶复合黑色薄膜及其制备方法，以价廉易得的生物碳和可再生的杜仲胶为原料，将100质量份的杜仲胶溶解在有机溶剂中，再加入0.5～30质量份的生物碳混合，将混合溶液倒在底部平整的模具中，室温下通风干燥2～8h制得生物碳‑杜仲胶复合黑色薄膜。本发明提供的方法操作简单、高效，无任何塑化剂添加，制得的薄膜具有良好的生物可降解性和环境友好性，可用于遮光或避光领域，具备良好的推广应用价值。

技术领域

本发明属于高分子材料制备技术领域，特别涉及复合薄膜材料的制备，具体涉及一种生物碳-杜仲胶复合薄膜及其制备方法。

背景技术

黑色薄膜由于具有良好的遮光性或避光性，在光学、农业、电子、包装等领域有着广泛的应用，目前使用的黑色薄膜通常是将各种遮光物质如石墨、炭黑、金属氧化物、苯胺黑等黑色无机或有机染料涂覆或添加于薄膜基质中，薄膜基质一般为聚酰胺(PA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等石油基塑料，因其具有生物不可降解性，给环境带来了严重的污染；同时，该类薄膜依赖于石油资源，具有不可再生性。比较典型的有专利CN201120118637.2记载的聚酰亚胺纤维薄膜，所述薄膜所需的聚酰亚胺纤维是由均苯四酸二酐和芳香族二胺聚合而成，不仅合成过程污染环境，而且该薄膜在环境中不能被微生物所降解。

另外，专利CN201410070916.4记载了一种二氧化钛纳米薄膜的制备方法，该法以去离子水和乙二醇为溶剂，氢氧化钠为反应介质，并使用钛片为钛源，利用溶剂热法一步合成TiO₂基黑色薄膜。鉴于钛是一种稀有金属，具有价格昂贵、应用成本高等弊端，因此这种方法在经济性上不具优势，不具有良好的推广价值。

在薄膜领域中，生物基薄膜由于具有良好的生物可降解性和可再生性从而受到了研究者的广泛关注，利用黑色生物基薄膜替代石油基黑色薄膜具有良好的经济和环境效益。截止目前，尚未见任何关于黑色生物碳和杜仲胶复合薄膜的文章发表和专利报道。

发明内容

有鉴于此，本申请旨在提供一种以生物碳和杜仲胶为主要成分的黑色薄膜，解决目前石油基薄膜存在的不可降解以及不可再生问题，具有良好的环境效益和经济效益。

本发明具体提供了以下技术方案：

本发明提供了一种生物碳-杜仲胶复合薄膜，所述复合薄膜中生物碳和杜仲胶的质量比为0.5～30:100；所述复合薄膜的厚度为40～60μm。

优选的，所述生物碳的粒径为100～1000目。

本发明还提供了上述生物碳-杜仲胶复合薄膜的制备方法，包含以下步骤：

(1)将杜仲胶溶解于有机溶剂中，得到杜仲胶溶液；

(2)将生物碳加入步骤(1)中的杜仲胶溶液中，得到生物碳-杜仲胶混合溶液；

(3)将步骤(2)中生物碳-杜仲胶混合溶液在模具中干燥，得到生物碳-杜仲胶复合薄膜。

优选的，所述步骤(1)中溶解的温度为40～80℃。

优选的，所述溶解在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速50～1100rpm，搅拌的时间5～10min。

优选的，所述步骤(1)中的有机溶剂为甲苯、石油醚、环己烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种。

优选的，所述步骤(1)中杜仲胶的质量和有机溶剂的体积比为1g：1～30mL。

优选的，步骤(2)中生物碳在搅拌条件下加入杜仲胶溶液中，所述搅拌的转速为50～1100rpm，搅拌的时间为5～60min。

优选的，所述步骤(2)中生物碳和步骤(1)中杜仲胶的质量比为0.5～30:100。

优选的，所述步骤(3)中模具的材质为玻璃、塑料或聚四氟乙烯。