[发明专利]一种生物可降解保鲜膜及其制备方法

说明书

本发明涉及生物降解高分子材料技术领域，具体涉及一种生物可降解保鲜膜及其制备方法，其原料主要由50‑65份PBAT、15‑30份改性淀粉、20‑40份聚乳酸、3‑10份生物降解脂肪族‑芳香族共聚酯、3‑10份甲基羟丙基纤维素醚、2‑8份纳米滑石粉、0.1‑0.5份扩链剂、0.2‑0.8份抗氧剂和0.2‑0.6份润滑剂制成。本发明通过各组分的协同作用，在提高保鲜膜产品韧性、可塑性、强度以及可降解性的同时，大大降低了成本，从而有利于规模化生产和应用。

技术领域

本发明涉及生物降解高分子材料技术领域，具体涉及一种生物可降解保鲜膜及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，保鲜膜等包装材料的需求量也越来越大。传统保鲜膜材料主要来源于聚乙烯(PE)等石油基材料，其废弃后很难被处理。如果采用焚烧的方式处理，则会产生大量有毒的副产物；如果采用掩埋的方式处理，由于传统石油基材料降解周期非常长，有的甚至超过100年，这就会带来严重的“白色污染”问题。因此，对环境友好的生物可降解材料是目前研究的热点。

聚乳酸(PLA)是一种热塑性生物可降解材料，具有较高的强度和模量，近年来被人们视为是一种具有巨大潜力的环境友好包装材料。但是，聚乳酸为半结晶聚合物，其玻璃化转变温度高，存在韧性差、脆性大、耐热性差的缺点，从而影响了其加工性能和应用；另一种热塑性生物降解材料为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)，具有较好的延展性、断裂伸长率和冲击性能，但是同样的，纯PBAT也存在硬度偏软、成膜性差等缺点。淀粉是自然界仅次于纤维素的第二大天然生物聚合物，其极低的成本以及完全可降解性引起了人们极大的关注。国内外已有很多关于聚乳酸和淀粉共混材料方面的研究和报道。例如，中国专利CN102408690A公开了一种热塑性淀粉改性聚乳酸材料，通过简单的直接共混形成淀粉与聚乳酸的共混体系，但是淀粉与聚乳酸不相容，共混体系界面粘结性差，造成产物韧性、可塑性等物理机械性能降低；中国专利CN101831155A公开了一种淀粉/聚乳酸共混物的制备方法，其所使用的扩链剂为具有毒性的二异氰酸酯类化合物，限制了其在一次性食品包装和餐具方面的应用；又如中国专利CN101781448A公开了一种可完全生物降解的增强型聚乳酸/淀粉共混物的制备方法，该方法通过添加热塑性弹性增韧剂提高了共混物的力学和耐热性能，但所使用的热塑性弹性增韧剂为液体橡胶或热塑性弹性体，为不可生物降解成分，影响了共混物的可完全降解性。故，目前的淀粉改性聚乳酸材料仍存在以下缺陷：(1)淀粉本身的耐热温度受限，使淀粉在加工过程中会因为温度过高而发生碳化分解；(2)聚乳酸与淀粉的相容性不够好，造成材料的韧性、强度、可塑性等物理机械性能较差。为此，现有技术大多通过添加各种高成本的助剂以提高产品的性能，这样会导致产品的成本大大提升，而且造成材料的可降解性能降低；此外，现有技术采用涂膜法增加保鲜膜的抗菌性能，即在成型的薄膜上涂覆一层抗菌涂层，再经过固化而成。这种方式虽然工艺简单，但是涂层会随着环境的变化和时间的推移而导致抗菌性能下降，抗菌期限短。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足而提供一种生物可降解保鲜膜及其制备方法，所制备的保鲜膜在可塑性、韧性、强度和可降解性能上均得到了显著提升，而且原料中各种添加剂用量少，改性淀粉用量较多，在提高产品综合性能的同时降低了成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种生物可降解保鲜膜，主要由以下重量份的原料制成：

其中，所述改性淀粉是由45-60份木薯淀粉、45-60份蒸馏水、2-8份甘油和0.2-1份马来酸酐经过糊化改性而成的。