[发明专利]一种疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜及其制备方法，包括：(1)在超声条件下，将PDMS分散于正己烷与乙醇混合溶液中，然后加入疏水纳米氧化锌，得到浊液；(2)将淀粉、PBAT、甘油、二苯甲酮和柠檬酸混合并置于密封袋中静置至少24h，静置完成之后熔融挤出得到母粒；将母粒热压得到淀粉/PBAT复合薄膜并进行紫外辐照交联；(3)将交联后的淀粉/PBAT复合薄膜浸渍于浊液中，取出干燥后再浸渍于浊液中，重复数次，最后固化得到疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜。本发明的疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜具有良好的疏水性能，对紫外光吸收能力强，且对基体薄膜的形状记忆性能未造成明显影响，环境稳定性好。

技术领域

本发明属于复合材料改性技术领域，具体涉及一种疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜及其制备方法。

背景技术

在可生物降解或环境友好型包装材料中，淀粉基材料因其价格低廉、来源广泛、可再生和生物可降解性等优点而显示出巨大的潜力。然而，淀粉基薄膜在潮湿或高湿度条件下的亲水性和水敏感性在很大程度上限制了其应用。为了提高淀粉基材料的耐水性，研究人员进行了许多尝试，包括接枝、涂层涂覆以及与疏水材料共混等。在共混实验中，只有当淀粉含量低到足以在疏水聚合物基质中形成单独相(在此情况下，淀粉仅起到填充作用)，共混物才会显示出疏水性，因此，以往的研究大多只实现了有限的疏水改性，水接触角小于100°，水滴仍然可以附着在淀粉表面，继而渗透到淀粉基体中去。

涂覆疏水涂层能够更加有效地改善淀粉基材料的强亲水性，低的表面能和高表面粗糙度是制备疏水涂层的关键。纳米氧化锌(nZnO)具有良好的抗菌性能、无毒、紫外线屏蔽性能和热稳定性以及较大的比表面积，在包装工业中具有广泛的应用前景。然而，在将nZnO制备疏水涂层时，nZnO颗粒与基体间的界面结合力较弱，导致疏水涂层在外力作用下极易遭受破坏。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜及其制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)在超声条件下，将PDMS分散于正己烷与乙醇的混合溶液中，然后加入疏水纳米氧化锌，得到均匀分散的浊液；

(2)将淀粉、PBAT、甘油、二苯甲酮和柠檬酸混合并置于密封袋中静置至少24h，静置完成之后熔融挤出得到母粒；将母粒热压得到淀粉/PBAT复合薄膜并进行紫外辐照交联；

(3)将交联后的淀粉/PBAT复合薄膜浸渍于浊液中，取出干燥后再浸渍于浊液中，重复数次，最后固化得到疏水改性的淀粉/PBAT复合薄膜。

作为优选方案，所述步骤(1)中，疏水纳米氧化锌的制备过程包括：

将十八烷基三甲氧基硅烷逐滴缓慢滴加至乙醇溶液中，搅拌使其充分分散；然后加入纳米氧化锌粒子，继续搅拌后将混合溶液转入反应釜，在80℃下密封反应6h，离心后取出沉淀物并洗涤、烘干，得到疏水纳米氧化锌。

作为优选方案，所述步骤(1)中，PDMS与疏水纳米氧化锌的质量比为1：(0.25～1)。

作为优选方案，所述步骤(2)中，淀粉与PBAT的质量比为(1～9)：1。

作为优选方案，所述步骤(2)中，甘油的质量为淀粉质量的20～30％。

作为优选方案，所述步骤(2)中，二苯甲酮的质量为淀粉质量的1～2％。

作为优选方案，所述步骤(2)中，柠檬酸的质量为淀粉质量的1～3％。

作为优选方案，所述步骤(3)中，固化的温度为70～90℃。