[发明专利]一种耐水性PVA生物降解膜的制备方法

说明书

发明公开了一种耐水性PVA生物降解膜的制备方法，步骤包括，a、以包含小分子醇、PVA、水、交联剂的原料制备PVA水溶液；b、使用螺杆挤出机挤出PVA片材。

技术领域

本发明属于农用膜技术领域，更具体地，本发明涉及一种耐水性PVA生物降解膜的制备方法。

背景技术

可生物降解塑料是当今的塑料领域的研究热点。随着国家“限塑令”的出台，可生物降解塑料的应用前景更加广阔。聚乙烯醇(PVA)是一种可完全生物降解的高分子聚合物，其分子结构中含有羟基，使其具有高度的结晶性和高阻隔性。PVA还具有良好的成膜性、粘结力、乳化性和耐油性，由它制备的薄膜具有优异的抗氧性、阻油性、耐磨性、抗撕裂性、透明性、抗静电性、印刷性、耐化学腐蚀性等，并在一定条件下具有水溶性和可生物降解性，在塑料领域里占有重要的地位。PVA塑料薄膜的良好可生物降解性，使其可以替代难以降解的聚氯乙烯、聚苯乙烯等塑料，成为塑料薄膜领域的新宠。

正是由于聚乙烯醇(PVA)材料具有可降解的特点，所以国内外对于使用聚乙烯醇制备可降解型生物可降解材料做了较多研究，体现了绿色环保，降低“白色污染”带来的危害，实现可持续发展的特色。但是聚乙烯醇含有大量的羟基基团，而羟基基团会与水分子相结合，所以限制了聚乙烯醇材料在多领域方面的应用发展。目前，关于制备PVA薄膜的现有技术制备方法，主要有溶液流延法(湿法)和挤出吹塑法(干法)。溶液流延法工艺相对简单，但是产品质量不易控制，效率低，能耗高，设备投资较大。挤出吹塑法工艺过程复杂，技术难度较大，能耗高。

目前关于PVA薄膜的制备工艺较为复杂，并且加工成本比较高，并且PVA薄膜由于有大量的羟基存在，易于与水结合使得薄膜耐水性不好，使得PVA薄膜实际的工业化生产发展受到限制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明主要是提供一种耐水性PVA生物降解膜的制备方法，包括如下步骤：a、以包含小分子醇、PVA、水、交联剂的原料制备PVA水溶液；b、使用螺杆挤出机挤出PVA片材。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的PVA的聚合度为300～5000，醇解度≥98％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的步骤a的制备温度为80℃～95℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的PVA水溶液中聚乙烯醇和水的重量比为4:1～1:5。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的交联剂与PVA的重量比为0.001～0.1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的小分子醇选自C1～C5多元醇中的至少一种或多种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的小分子醇选自乙二醇、丙三醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、季戊四醇中的至少一种或多种的组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的小分子醇为丙三醇和季戊四醇的混合物，其中丙三醇和季戊四醇的重量比为3:1～1:2。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的步骤a反应时间为30分钟～90分钟。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的步骤a是在高速搅拌机中进行。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的高速搅拌机的搅拌速率为500～800转/分钟。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的步骤b中螺杆挤出机挤出温度为150℃～200℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的步骤b中PVA片材厚度为50μm～800μm。