[发明专利]含杜仲胶的可降解包装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了含杜仲胶的可降解包装材料及其制备方法。所述包装材料，按质量份数计包括以下份数的组分：所述杜仲胶为分子量为2～5×10³g/mol，所述接枝共聚物为可降解的接枝共聚物；所述润滑剂为聚乙二醇低聚物，所述聚乙二醇的分子量为4000～6000。含杜仲胶的可降解包装材料，通过接枝聚合物使杜仲胶和聚乳酸来接枝聚合，制成具有一定强度及韧性的包装材料，由于接枝聚合杜仲胶与聚乳酸形成的接枝聚合物分子分子量较大，增强了含杜仲胶的包装材料的强度和韧性，且不容易降解，解决现有的可降解塑料容易撕裂及降解较快的问题。

【技术领域】

本发明涉及包装材料技术领域，具体涉及一种含杜仲胶的可降解包装材料及其制备方法。

【背景技术】

石油基塑料薄膜由于其资源的有限性和不易被微生物降解，造成石油资源的耗费和环境污染，随着人们可持续发展和环保意识的不断增强，对可再生和可生物降解的生物质基薄膜的关注越来越多。生物质基薄膜因具有资源可再生性和材料可生物降解的特性，被寄予可替代石油包装塑料薄膜的希望。生物质基薄膜主要是由天然高分子化合物比如纤维素、淀粉、壳聚糖、蛋白质、木质素、半纤维素、天然橡胶、乳酸等及其衍生物组成，在包装领域具有重要的潜在应用价值。

杜仲胶是来自于杜仲树的叶、皮、果壳的一种天然生物高分子材料。生物合成杜仲胶的分子链以酯基封端，具有可生物降解的特点。杜仲胶是天然橡胶的同分异构体，其化学组成为反式-1，4-聚异戊二烯。一方面，生物合成的杜仲胶的分子量很高，其分子量高达4-10×10⁵g/mol(与提纯工艺有关)；另一方面，杜仲胶为结晶型高聚物，室温下呈现出硬质塑料状态。上述结构导致其硬度过大。本研究的目的开发一种软硬度适中的含杜仲胶的可降解包装材料。利用生物合成的杜仲胶分子链含有亲水性酯基的特点，采用安全无毒、绿色环保的水热降解方法对杜仲胶分子链进行降解改性，使改性后的杜仲胶分子量和结晶度下降，能够与其他的成分进行聚合或混熔形成具有可降解性能和韧性良好的包装材料。如科技文献[1]姚蕾，郭姝，康海澜，杨凤，方庆红，杜仲胶对聚乳酸的增韧改性，[J]高分子材料科学与工程，2017年10月，VOL.33，No.10，公开了一种杜仲胶对聚乳酸进行增韧改性以改善聚乳酸脆性的方法，即通过共混法制备出杜仲胶和聚乳酸的共混物，其最后的检测结果表明，杜仲胶的含量过高会使其与聚乳酸的相容性很差，且随着杜仲胶含量的增加，共混物的拉伸强度和拉伸模量明显低与纯PLA。由聚乳酸和杜仲胶制成的共混物材料过一段时间后就会发生氧化或降解，虽然有利于环境保护，但是对于使用者来说非常不便，特别是对于需要较长使用寿命的可降解包装材料。因此需要研发一种应用于食品、医药产品以及保健用品等产品包装用的生物降解性可控的聚乳酸和杜仲胶聚合包装材料。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种使用时间较长、在一定的温度和压力条件下才可以降解的含杜仲胶的可降解包装材料，解决现有的可降解塑料容易撕裂及降解较快的问题，使含杜仲胶的可降解包装材料的生物降解性可控。

为解决上述问题，本发明提供技术方案如下：含杜仲胶的可降解包装材料，按质量份数计包括以下份数的组分：

所述杜仲胶为分子量为2～5×10³g/mol，所述接枝共聚物为可降解的接枝共聚物；所述润滑剂为聚乙二醇低聚物，所述聚乙二醇的分子量为4000～6000，聚乙二醇低聚物可以起到润滑杜仲胶分子与聚乳酸分子的作用，减少分子间摩擦力，节省动力消耗，以便使聚乳酸分子和杜仲胶分子混料均匀一致，此外聚乙二醇低聚物还可以增加含杜仲胶的可降解包装材料的塑性。

所述接枝聚合物包括聚乙二醇-聚乙烯醇接枝共聚物、聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物，聚乙二醇-聚乙烯醇接枝共聚物、聚乙烯醇-g-聚乳酸接枝共聚物均为可降解的接枝聚合物，在提升含杜仲胶的可降解包装材料的韧性的同时也具有生物可降解性，安全环保。

所述含杜仲胶的可降解包装材料还包括0.5～1份抗氧剂。