[发明专利]一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法，涉及降解材料技术领域，包括以下步骤：(1)PVA的接枝改性；(2)共混料的准备；(3)降解膜的成型。本发明以PVA和PLA作为主要原料，通过添加增塑剂和消泡剂制得塑料薄膜，所制塑料薄膜不仅具有优异的可生物降解性能，解决常规塑料薄膜无法被生物降解或者生物降解用时长的问题，并且还具有良好的耐水性和力学性能，解决了现有PVA塑料薄膜耐水性和力学性能差的问题，从而扩大所制塑料薄膜的应用范围。

技术领域：

本发明涉及降解材料技术领域，具体涉及一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法。

背景技术：

PVA，聚乙烯醇的简称，是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下能被快速降解，属于一种生物可降解高分子材料。聚乙烯醇薄膜的吸水性大，浸入水中能被溶解，因此常用于制备水溶性薄膜，但在应用于室外环境时就存在耐水性差的缺陷。

PLA，聚乳酸的简称，是一种新型的生物基及可再生生物降解材料，使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成，具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境。但聚乳酸熔体强度低，成膜困难，韧性差，在常温下呈脆性。

针对PVA和PLA各自的优缺点，本发明提供一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法，以PVA和PLA作为主要原料制备薄膜，制得的薄膜不仅具有优异的可生物降解性，而且力学性能和耐水性良好，能够应用于室外环境。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法，所采用的制备步骤具有操作简便、可控性强、重复性好的特点，并且制得的薄膜兼具良好的可生物降解性、耐水性和力学性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种PVA/PLA共混降解膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)PVA的接枝改性：将PVA和2-乙酰氨基丙烯酸溶解于热水中，并加入浓硫酸，加热反应，反应结束后蒸馏除水，得到改性PVA；

(2)共混料的准备：向上述改性PVA中加入PLA、增塑剂和消泡剂，混合均匀，加水调节固含量，得到共混料；

(3)降解膜的成型：将上述共混料真空脱泡，并在流延机上流延成膜，干燥，得到降解膜。

所述PVA的聚合度为1800-2200，醇解度≥98％。

所述PVA、2-乙酰氨基丙烯酸的质量比为(2-10):1，浓硫酸的用量为2-乙酰氨基丙烯酸质量的1-5％。

将PVA结构中的羟基适当封闭，接上功能基团(包括酰胺基、乙烯基和酯基)以改善PVA的耐水性和力学性能，PVA结构中保留的羟基又能保证PVA的亲水性以利于薄膜的生物降解。

所述改性PVA、PLA、增塑剂和消泡剂的质量比为100:(10-30):(1-10):(0.2-5)。

所述PLA的聚合度为700-900。

所述增塑剂为环氧植物油增塑剂或蓖麻油基增塑剂。

环氧植物油增塑剂和蓖麻油基增塑剂属于价格低廉、原料易得的可再生资源，产品分子结构中不含苯环，不仅具有优良的增塑作用，而且无毒、环保、可生物降解。

所述消泡剂为脂肪醇，优选正丁醇。

消泡剂起到消泡作用，避免薄膜制品表面形成气泡或水纹。

所述流延成膜的温度为180-220℃。

所述干燥温度为80-120℃。