[发明专利]一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法，该复合膜包括以下重量份的原料：改性PBS树脂120‑150份、耐热改性淀粉45‑60份、降解促进剂15‑22份、纳米火山灰12‑16份、硬脂酸钙5‑11份、纳米碳酸钙粉末3‑9份，通过粉碎混合、多层共挤流延制备得到。本发明通过选择西米淀粉、环保增塑剂、功能性填料对PBS树脂进行改性，提高了PBS树脂的力学性能和耐热性；改性后的PBS树脂与耐热改性淀粉、降解促进剂、润滑剂硬脂酸钙、纳米填料经粉碎混合、多层共挤流延拉伸得到该复合膜，经标准方法检测具有良好的拉伸强度、断裂伸长率、耐热阻燃性和光‑生物双降解性能。

技术领域

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法。

背景技术

复合膜是指由多种不同聚合物，采用共挤出吹塑方法、共挤出流延方法或共挤出拉伸方法复合而成的薄膜。这种薄膜作为塑料包装材料广泛应用于食品、加工肉类产品、日用品、化妆品、化工产品、农药领域，并且可以实现产品的密封软包装以及满足充气或抽真空、热成型等各种包装功能，具有在复杂环境下高阻湿、阻氧、阻油、保香等优异性能。

随着聚乙烯薄膜在组装和农膜中的广泛应用，大量塑料废弃物在环境中难以降解造成环境污染日益严重，关于可降解聚乙烯醇薄膜的研究越来越多，研究热点主要集中于光和生物双降解塑料上。目前公认的光-生物双降解机理是：日光、热、氧等引发降解促进剂、促氧剂和生物降解增敏剂的光氧化和自氧化作用，在产生能侵袭高聚物分子结构的游离基和生成多种含氧产物的同时，又导致高聚物的氧化断裂，使高聚物分子量下降到能被微生物消化的水平。

目前关于光-生物双降解复合膜的报道较少，可分为淀粉型和非淀粉型两种类型，目前采用淀粉作为生物降解助剂比较普遍，主要是将微生物敏感物质与合成树脂共混，同时向体系内引入降解促进剂，通过日光、热、氧等引发降解促进剂、促氧化剂和生物降解增敏剂，将合成树脂降解为低分子化合物，加入的微生物敏感物质被微生物降解，基质变得疏松，同时由于制品上聚集的微生物能够作用于生成的低分子化合物，使聚合物最终被土壤同化。

申请号201710048513.3的专利公开了一种聚乳酸/淀粉高阻隔复合膜及其制备方法，采用夹心结构，聚乳酸层作为外层，夹心层为淀粉纳米复合材料层，夹心层厚度占到了复合膜的50％-90％，具有良好的机械性能、生物降解性能、柔韧性、阻水性、热封性和超强的气体阻隔性能，广泛应用于生鲜农产品的包装、高油食品的包装、易氧化产品包装、垃圾袋等多个领域。但是，研究发现，存在以下问题：1、夹心层的耐热性较差，多层共挤流延的过程中，聚乳酸容易与淀粉会发生熔融情况，在150℃以上高温环境下，容易产生变性、碎化成糊精，产生焦糊气味，使复合膜质量大大降低；2、在常规的聚乙烯、聚乙烯醇薄膜制备过程中，会引入芳环来提高聚合物的拉伸强度和断裂伸长率，但是随着芳环含量的增加，聚合物结晶度下降，降解性能先上升、后下降，无法兼顾成本和薄膜的降解效果、机械性能。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种环保型可降解包装复合膜及其制备方法，通过选择西米淀粉、环保增塑剂、功能性填料对PBS树脂进行改性，提高了PBS树脂的力学性能和耐热性；改性后的PBS树脂与耐热改性淀粉、降解促进剂、润滑剂硬脂酸钙、纳米填料经粉碎混合、多层共挤流延拉伸得到该复合膜，经标准方法检测具有良好的拉伸强度、断裂伸长率、耐热阻燃性和光-生物双降解性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种环保型可降解包装复合膜，包括以下重量份的原料：改性PBS树脂120-150份、耐热改性淀粉45-60份、降解促进剂15-22份、纳米火山灰12-16份、硬脂酸钙5-11份、纳米碳酸钙粉末3-9份；