[发明专利]PGA增强的降解薄膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种PGA增强的降解薄膜及其制备方法。所述降解薄膜原料按重量份数记包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸(PGA)10‑30份、生物基填料20‑30份、扩链剂0.2‑1份、增塑剂5‑15份。所述制备方法包括以下步骤：(1)可降解聚酯、聚乙醇酸、生物基填料在60‑80℃下干燥2‑4h；(2)将增塑剂在60‑80℃下混合2‑4h；(3)将所述可降解聚酯、所述聚乙醇酸、所述生物基填料、扩链剂、增塑剂按配比放入高速混合机中混合均匀，其中混合速度为2000‑3000rpm，混合温度70‑90℃；(4)将上述混合料放入双螺杆挤出机中挤出并使用造粒机造粒，其中温度为200‑230℃下以100‑200rpm的速度挤出，经过切粒机后得到复合材料母粒；(5)使用吹塑机将所得复合材料母粒吹塑成型。

技术领域

本发明属于聚合物材料领域，具体涉及一种PGA增强的降解薄膜及其制备方法。

背景技术

聚乙醇酸(PGA)是具有35℃至45℃的玻璃化转变温度(Tg)和220℃至233℃的峰值熔融温度(Tm)的半结晶脂族聚酯。PGA具有优异的机械性能，特别是最高的弹性模量为6～7GPa。PGA还具有高弹性模量，这对于为承重应用提供实质性支撑至关重要。PGA具有相对较快的降解性能，同时其具有极好的空气及水的阻隔性。

白色污染日益严重的今天，可降解薄膜的研究也引起了广泛的关注。聚乳酸(PLA)是新兴的生物塑料市场上的佼佼者，具有最佳的可获得性和最有吸引力的成本结构。PLA具有高机械强度(类似于聚苯乙烯)，优异的光学特性和加工性能。然而，PLA的几个固有的缺点，如脆性，结晶和水解速度慢，限制了它的大规模工业应用。

发明内容

针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供一种PGA增强的降解薄膜。使用聚乙醇酸(PGA)改性的降解薄膜与未使用聚乙醇酸(PGA)改性的降解薄膜相比，聚乙醇酸(PGA)的添加使降解薄膜拥有更好的力学性能(表现在断裂伸长率和拉伸强度上)，赋予了降解薄膜极好的空气和水蒸气的阻隔性能，并且加快了薄膜的降解。

针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供一种PGA增强的降解薄膜的制备方法，该方法操作简单，材料使用率高，是制备一种机械性能优越、阻隔性能好、降解速度快的降解薄膜的最佳选择。

为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种PGA增强的降解薄膜，原料按重量份数记包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸(PGA)10-30份、生物基填料20-30份、扩链剂0.2-1份、增塑剂5-15份。

进一步地，所述可降解聚酯为聚乳酸(PLA)、聚(己二酸丁二酯-对苯二甲酸对苯二甲酸酯)(PBAT)、聚丁二酸丁二酸酯(PBS)中的至少一种。

进一步地，所述生物基填料为淀粉、壳聚糖、竹粉、木粉中的至少一种。

进一步地，所述扩链剂为山梨醇、2-咪唑烷酮、二乙氨基乙醇(DEAE)、二环氧化合物、二酸酐、二异氰酸酯、亚磷酸酯和二噁唑啉、异佛尔酮二异氰酸酯、环己二异氰酸酯、邻苯二甲酸酐、亚磷酸三壬基苯中的至少一种。

进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、环氧大豆油、磷酸二乙酯、柠檬酸、柠檬酸三丁酯、环己烷二羧酸酯、甘油、氯化胆碱和硫脲、1-丁基-3-甲基咪睉林四氢硼酸中、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中的至少一种。

进一步地，原料按重量份数记包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸20份、生物基填料25份、扩链剂0.5份，增塑剂10份。

进一步地，原料按重量份数记包括：PLA100份、聚乙醇酸20份、淀粉25份、扩链剂2-咪唑烷酮0.5份，柠檬酸和甘油10份。