[发明专利]一种稀土金属络合聚乙烯醇膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土金属络合聚乙烯醇膜及其制备方法。制备方法包括，将PVA加入溶剂中，添加催化剂调节pH至酸性，搅拌溶解；加入含醛基的芳香族化合物反应；加入含羧基和磺酸基的芳香族化合物，继续反应；加入稀土离子，反应后静置脱泡，流涎成膜，得到稀土金属络合聚乙烯醇膜；其中，所述芳香族化合物均含有羟基。本发明通过PVA与醛基进行交联反应，减少羟基数量，增加膜的疏水性，接着苯环上的羟基、羧基等之间会形成氢键，同时由于稀土金属离子的存在，与羧基、羟基、磺酸基进行络合，提高PVA膜的强度，所添加的稀土金属离子使膜拥有抗菌性能，从而形成抗菌、高强度、耐水膜。

技术领域

本发明涉及材料科学领域，尤其是一种稀土金属络合聚乙烯醇膜及其制备方法。

背景技术

在几十年前，人们就已经表明稀土金属离子具有很好的抗菌效果，但是单一的稀土金属离子抗菌性能较差，远远不如常规的杀菌剂和抗生素。而研究表明稀土金属离子可与环上的羟基、羧基、磺酸基芳香族化合物形成络合物，从而加强抗菌效果。聚乙烯醇(PVA)由于其优异的生物相容性、无毒性、气体阻隔性，耐有机溶剂性、透明度、抗静电性，水溶性等特点，受到大量的关注。与此同时，PVA制品可分解为二氧化碳和水，不会对环境造成任何污染，是百分之百的绿色环保性材料。在提倡保护环境的主流意识中，PVA作为一种可降解材料，深受大家的关注。

PVA膜因其优异的阻隔性被应用于肉类、蔬菜等保鲜材料。因其含有大量的羟基，具有很强的亲水性。使得其在使用过程中容易因吸水而软化，从而膜破裂甚至溶解，导致产品不能使用。有很多学者采用多层挤出的方式，让PVA作为阻隔内层，再选用其他膜材料作为上下外层。这种多层膜的加工方式比较复杂繁琐、难以控制。作为保鲜或包装材料，具有优异的力学性能是必不可少的。相关学者将PVA与无机粉体TiO₂、ZnO、Fe₂O₃等混合进行吹塑来提升力学性能和赋予膜抗菌性能。但在进行加工过程中，由于存在静电、范德华力等，粉体之间易发生团聚。采用这种方式得到的膜产品存在粉体分散不均、膜迁移率高等缺点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种稀土金属络合聚乙烯醇膜的制备方法，通过PVA与醛基进行交联反应，减少羟基数量，增加膜的疏水性，接着苯环上的羟基、羧基等之间会形成氢键，同时由于稀土金属离子的存在，与羧基、羟基、磺酸基进行络合，提高PVA膜的强度，所添加的稀土金属离子使膜拥有抗菌性能，从而形成抗菌、高强度、耐水膜。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种稀土金属络合聚乙烯醇-抗菌、高强度、耐水膜的制备及其方法，将PVA加入溶剂中，添加催化剂调节pH至酸性，搅拌溶解；

加入含醛基的芳香族化合物反应；

加入含羧基和磺酸基的芳香族化合物，继续反应；

加入稀土离子，反应后静置脱泡，流涎成膜，得到稀土金属络合聚乙烯醇膜；

其中，所述芳香族化合物均含有羟基。

作为本发明稀土金属络合聚乙烯醇膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述PVA，其醇解度为80％～99％。

作为本发明稀土金属络合聚乙烯醇膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述溶剂包括二甲基亚砜、水、乙二醇中的一种。

作为本发明稀土金属络合聚乙烯醇膜的制备方法的一种优选方案，其中：所述催化剂包括盐酸、硫酸、乙酸中的一种或多种。