[发明专利]基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜的制备方法，按重量份计包括：制备氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸步骤、制备第一预混物步骤、制备第二预混物、挤出造粒步骤和发泡成膜步骤。本发明基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜的制备方法通过具有抗菌防腐功效的氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料实现保鲜膜的整体抗菌功能。本发明还提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜。

技术领域

本发明涉及半导体电子器件领域，具体涉及一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜，本发明还涉及一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜的制备方法。

背景技术

随着人类社会的发展进步以及人们对食品品质要求的提高，在食品加工领域出现了食品包装这一产物。食品包装的目的是为了保护食品不受外界环境的侵害，防止食品被环境中的物理、化学及微生物等因素污染，导致食品的货架期变短，进而影响到食品本身的价值。综合性能、成本和耐用性等方面的考虑，塑料成为食品包装应用的首选材料。在现今的市场上，用于食品包装的最常见的塑料材料主要有聚乙烯材料(PE)、聚丙烯材料(PP)、聚氯乙烯材料(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)和聚氨酯泡沫(PU)等。其中，聚氨酯泡沫、聚丙烯发泡材料、聚丙乙烯发泡材料等具有轻巧、抗压、形貌多变、防水耐用和成本低等诸多优点，广泛应用于快递物流和餐饮包装领域。但是，传统的发泡材料由于难降解，产生大量的白色垃圾，对生态环境造成极大的威胁。

2020年，国家出台《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，通知要求自2021年1月1日起，在直辖市、省会城市、计划单列市城市建成区的商场、超市、药店、书店等场所，餐饮打包外卖服务以及各类展会活动中，禁止使用不可降解塑料购物袋，随后各地也纷纷出台相应的禁塑政策。尽管“禁塑令”还未覆盖发泡塑料，但可降解塑料已经成为大势所趋，也是目前研发的重点方向。聚乳酸材料作为当下最火热的新型绿色环保高分子材料之一，与传统塑料包装材料相比，其来源天然取之不尽，且易于加工成型，在使用过程中不会对食品产生毒性作用，再加上其力学性能良好，在食品运输和销售过程中，能更好的防止撕裂，减少损害，降低成本。但是聚乳酸材料本身不具备抗菌性，耐热性一般，相容性较差，且发泡倍率相对较低，在一定程度上限制了其应用。因此，开发出一款抗菌性能好、相容性佳、耐热性能优、发泡倍率高的可降解发泡膜，成为当下包装材料技术领域研发的重点与难点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜的制备方法，本发明还提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜，以解决现有发泡膜存在的环保性差、抗菌防潮功能缺乏、发泡倍率低、耐热性能差等缺陷。

第一方面，本发明提供了一种基于氧化铜/氧化石墨烯复合抗菌纳米材料的发泡膜的制备方法，按重量份计包括以下步骤：

制备氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸：提供浓度为3～10mg/mL的氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液和浓度为20～100mg/mL的聚乳酸的二氯甲烷溶液，将所述聚乳酸的二氯甲烷溶液边搅拌边滴加到氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液中并水浴超声，再向氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料的丙酮分散液中添加EDC和NHS，在保护性气体氛围下将混合体系转移至60～80℃条件下搅拌反应4～8h，干燥得到氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸；

制备第一预混物:称取15～40份淀粉、0.2～2份成核剂以及10～30份N-甲基吡咯烷酮，将淀粉、成核剂和N-甲基吡咯烷酮在135～150℃下熔融共混10～30min，得到第一预混物；

制备第二预混物：称取80～150份氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸及2～10份增塑剂，将氧化铜/氧化石墨烯复合纳米材料改性聚乳酸及增塑剂在145～165℃下熔融共混10～30min，得到第二预混物；

挤出造粒：将第一预混物和第二预混物混合并转移至双螺杆挤出机挤出造粒，得到改性聚乳酸颗粒；