[发明专利]一种生物降解收缩膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生物降解收缩膜，其主体为聚羟基烷酸酯、聚原酸酯，均为可生物降解的材料，因此可以完全生物降解。本发明通过将聚羟基烷酸酯与特定聚原酸酯组合，再添加特殊的增塑剂组合物，使得所制得的收缩膜具有十分优异的强度以及收缩率。本发明收缩膜的制备工艺简单，环保高效，适合在大规模生产中应用。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地，本发明涉及一种生物降解收缩膜，本发明还涉及所述收缩膜的制备方法。

背景技术

收缩膜是一类具有较高的耐穿刺性、良好的收缩性和一定的收缩应力的薄膜，主要包括热收缩膜。热收缩膜主要用于各种产品的销售和运输过程，用来稳固、遮盖和保护产品，其主要特性是在加热的情况下可以收缩，显示出被包装物的外形，起到美观的作用，或者使被包装物成为一个整体，便于物品流通，另外还起到防潮、防尘等作用。

热收缩膜的生产原理是将聚合物薄膜在软化点以上，熔点以下进行拉伸，使分子链取向，然后迅速冷却，将取向的聚合物链冻结。使用时对薄膜重新加热，分子链依靠其自身的恢复作用，取向的分子链变成未取向状态，薄膜的尺寸也缩短进而实现收缩的效果。聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PET)等材料都可以加工成热收缩膜。

热收缩薄膜的市场需求的增长速度惊人，是塑料包装行业里的热点，每年使用量十分惊人。但是，已有的热收缩膜大多无法降解，大量热收缩膜的使用产生了数量庞大的塑料垃圾，造成了环境污染，因此急需提供环保可生物降解的热收缩膜。

生物降解材料是指在一定条件下能被生物侵蚀或代谢而降解的材料，机理是生物物理反应和生物化学反应。根据其降解特性，生物降解材料包括完全生物降解材料和生物破坏性材料，按照其来源则可以分为微生物合成材料、天然高分子材料、化学合成材料、掺混型材料等。虽然生物降解材料特别是生物降解塑料已发展了几十年，但生物降解热收缩膜特别是完全生物降解热收缩膜的研究仍然较少，可选择的品种也很少，究其原因，在于生物降解热收缩膜特别是完全生物降解热收缩膜存在韧性和强度低、收缩性能差等缺点。

因此，有必要开发更多生物降解收缩膜，以满足市场的需求。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种生物降解收缩膜，特别是提供一种完全生物降解热收缩膜。本发明所述生物降解收缩膜具有高的强度和收缩率，并且可完全生物降解。

为此，本发明的目的在提供一种生物降解收缩膜，其由以下方法制备：

1)将聚羟基烷酸酯60-75份、聚原酸酯15-30份、增塑剂5-10份、爽滑剂1-3份以及任选的其他助剂一起搅拌混合，然后将混合好的原料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒；

2)将步骤1的颗粒投入到的长径比为50-65：1的单螺杆吹膜机中，吹膜即得所述可生物降解收缩膜。

在本明的一个实施方案中，聚羟基烷酸酯选自聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、聚3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯(P3HB4HB)、聚3-羟基丁酸3-羟基己酸酯(PHBH)的至少一种，优选聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)。

优选地，所述聚羟基烷酸酯的数均分子量为2.0×10⁴-8.0×10⁵Da，分子量分布为1.3-5.0，聚羟基丁酸戊酸酯中HV含量为5.0-35.0mol％。

优选地，所述聚羟基烷酸酯的数均分子量为3.0×10⁴-3.0×10⁵Da、3.5×10⁴-1.0×10⁵Da或4.0×10⁴-5.0×10⁴Da。分子量分布为1.6-3.0，优选1.8-2.3。聚羟基丁酸戊酸酯中HV含量为10.0-20.0mol％，优选12.0-15.0mol％。

优选地，所述聚羟基烷酸酯的用量为60-80份，优选65-75份。