[发明专利]一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜及其制备方法，该方法包括以下步骤：获取镍铝层状双氢氧化物；将所述镍铝层状双氢氧化物分散于水中，加入单宁酸粉末，搅拌吸附后，再加入钛盐得到反应液，将所述反应液反应0.5‑3h，清洗干燥后得到表面改性镍铝水滑石；将所述表面改性镍铝水滑石分散在水中，加入聚乙烯醇搅拌下升温至95‑120℃加热0.5‑2h直至聚乙烯醇全部溶解，除去气泡得到混合液；将所述混合液转移至聚四氟乙烯模具中干燥12‑36h得到均匀薄膜。通过利用单宁酸(TA)和钛盐形成的TA‑Ti粒子复合物包覆改性层状双氢氧化物，形成更为稳定的双交联包覆层，复合材料在阻隔性、抗菌性、力学性能上都具良好的综合性能。

技术领域

本发明涉及包装薄膜材料技术领域，且特别涉及一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜及其制备方法。

背景技术

随着包装材料在人们生活中的应用愈加广泛，人们对其之需求也日益提升，拥有良好气体阻隔性、强屏蔽紫外光功能、可生物降解的包装薄膜材料将会是未来发展的一大趋势。而这正是PVA的潜力与前景所在。聚乙烯醇(PVA)是一种多羟基的水溶性高分子材料，由于其具有良好的生物相容性、生物降解性和水溶性等特性而越来越多地被用作包装薄膜材料，以及药物传输系统和人工生物医学设备[4]。但是，聚乙烯醇耐水性和稳定性都较差，应用受到限制。为了改善其性能，传统的方法是将其与其他材料共混。但就目前为止，关于PVA/LDHs复合材料的研究报道还比较少。

LDHs也被称为阴离子或类水滑石化合物，它可以利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。LDHs-聚合物纳米复合材料因为其长径比大，分散性均匀，聚合物与纳米膜间的界面面积大，非常适用于改善性能。然而，LDHs的层状结构产生强烈的层间静电作用，使得其在PVA基体中的分散成为一大问题。LDHs往往会堆积在一起形成厚度为几十纳米的层状结构，这样就不利于聚合物链段渗透其中，因此为了插入聚合物，常需要对LDHs进行改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜的制备方法，此方法简单易行，易于工业化生产。

本发明的另一目的在于提供一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜，该薄膜具有良好的阻隔性、抗菌性和力学综合性能。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种表面改性镍铝水滑石/聚乙烯醇纳米复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

获取镍铝层状双氢氧化物；

将所述镍铝层状双氢氧化物分散于水中，加入单宁酸粉末，搅拌吸附后，再加入钛盐得到反应液，将所述反应液反应0.5-3h，清洗干燥后得到表面改性镍铝水滑石；

将所述表面改性镍铝水滑石分散在水中，加入聚乙烯醇，搅拌下升温至95-120℃加热0.5-2h直至聚乙烯醇全部溶解，除去气泡得到混合液；

将所述混合液转移至聚四氟乙烯模具中干燥12-36h得到均匀薄膜。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述获取镍铝层状双氢氧化物，具体包括：

将含镍金属盐、含铝金属盐和尿素分散于水中，在120～180℃条件下反应6～36h，清洗干燥后得到镍铝层状双氢氧化物。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述含镍金属盐选自氯化镍、硫酸镍、硝酸镍及其水合物中的至少一种；所述含铝金属盐选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、醋酸铝中的至少一种。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述含镍金属盐、含铝金属盐和尿素的物质的量之比为1.05-2:1:4。