[发明专利]一种改性PP助剂及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种改性PP助剂及其制备方法，该方法以甲基丙烯酸、盐酸胍、3‑甲基丙烯酰胺基苯硼酸以及PVA作为原料，经偶联、加聚、缩合反应制备一种改性PP助剂。该新型PP助剂不仅有效解决目前PP与PVA相容性差的问题的同时，还具有高效的广谱抗菌性以及抗静电效果。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间，尤其适用尤其适用于食品包装膜等的应用。

技术领域

本发明属于新型高分子材料领域，具体涉及一种改性PP助剂及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)包装膜的阻隔性能不佳，氧气、二氧化碳、水蒸气、香气及有机小分子等物质易透过聚丙烯膜而影响到被包装物的性质。目前，制备高阻隔聚丙烯膜主要有四种方法：多层复合、表面镀膜、纳米复合改性及共混改性，这四种方法均存在各自的缺陷和不足。共混改性是这些方法中工艺最简单、操作最方便、成本最低的制备方法，但现有的改性剂对提高聚丙烯的阻隔性效果不明显。

另一方面，聚乙烯醇(PVA)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，46天可降解75％，属于一种生物可降解高分子材料，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。但其不足之处在于易溶于水，PVA膜在防潮阻水性能效果差。

鉴于PP、PVA的价廉易得，将PP与PVA的优势进行互补，制备出具有防潮保湿隔气的高阻隔性能的PP/PVA复合膜的想法摆在了眼前。由于PP链的非极性，半结晶与PVA复合始终存在相容性差的问题。也有研究使用在PP膜层上涂布PVA涂层，然后粘合复合的做法。该方法在成本上没有优势。故而，研究一款将PP与PVA相容的增容剂显得尤为重要，尤其是在目前食品安全等领域的应用更具重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中PP与PVA相容性差的不足，提供了一种改性PP助剂及其制备方法，采用甲基丙烯酸、盐酸胍、3-甲基丙烯酰胺基苯硼酸以及PVA作为原料，经偶联、加聚、缩合反应制备一种改性PP助剂，在解决了现有技术中PP与PVA相容性差的缺陷的同时具有高效的广谱抗菌性以及抗静电效果。可以预见，该材料将会迎来广阔的市场空间。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种改性PP助剂，其特征在于，其结构式如下所示：

一种改性PP助剂的制备方法，包含以下步骤：

(1)将1mol甲基丙烯酸溶于3mol乙醇，1.2mol盐酸胍溶于3mol乙醇中，搅拌充分混合盐酸胍溶液与甲基丙烯酸溶液，通氮气，在75-80℃的水浴中恒温持续搅拌反应6-8h，得到中间产物I；

(2)将0.5-2mol 3-甲基丙烯酰胺基苯硼酸溶于5mol乙醇与1mol I充分混合，加入1wt％光引发剂，置于UV固化箱中辐射0.5-1h；取出，浓缩，减压蒸馏，得到中间产物II；

所述光引发剂用量为I与3-甲基丙烯酰胺基苯硼酸总质量的百分比；

(3)将10wt％II的水溶液与10％PVA的水溶液按质量比4-8:1混合均匀后，加入0.1M NaOH溶液，调节PH为7.5-10，得到不溶物，过滤，真空干燥，得到目标产物III。

作为优选，所述光引发剂为2959或1173。

一种改性PP膜的制备方法，其特征在于：将50-70重量份份等规聚丙烯、10-20重量份III、20-30重量份聚乙烯醇共混，混合后的原料经双螺杆挤出机塑化，将熔融态熔体送入模头，在型坯内通入压缩空气，冷却脱模后，分别经过纵拉机和横向拉伸机，拉制成薄膜，薄膜经厚度检测后进行冷却并收卷。