[发明专利]一种高阻隔性纳米粒子增强聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜制备方法及产品

摘要

本发明公开了一种高阻隔性纳米粒子增强聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜制备方法，通过聚丁二酸丁二醇酯（PBS）预聚体的末端羟基引发己内酯（ε‑CL）开环聚合，得到PCL‑b‑PBS‑b‑PCL三嵌段脂肪族聚酯共聚物（PCL‑PBS‑PCL），利用无机纳米粒子层状双羟基金属氧化物（LDHs）表面羟基引发ɛ‑CL开环原位接枝聚合制备出PCL原位接枝改性LDHs（LDHs‑g‑PCL），然后将PCL‑PBS‑PCL与LDHs‑g‑PCL以一定比例溶于二甲基甲酰胺，浇铸于聚四氟乙烯模具中，在烘箱中蒸发溶液得到厚度均匀薄膜。还公开了通过该制备方法制成的复合薄膜产品。本发明复合薄膜不仅阻隔性能显著提高，而且表现出显著的增强增韧作用，可用于环保可降解包装膜材料。

主权项

1.一种高阻隔性纳米粒子增强聚丁二酸丁二醇酯复合薄膜制备方法，其步骤包括：S1将丁二酸、1,4‑丁二醇和催化剂Ti(OBu)4加入四口烧瓶中，其中丁二酸和1,4‑丁二醇的量的比例为1:1.01‑1:1.05；对四口烧瓶抽真空，通氮气，反复操作若干次，保证反应环境为惰性氛围；由室温升温至200‑210℃，在恒定氮气流保护下恒温反应2‑4h，完成酯化反应；S2将温度继续升至230‑240℃，进行减压缩聚，反应2‑3h；撤掉真空，通入氮气，降温至室温；S3将S2中得到的产物用氯仿溶解，在无水乙醇中沉淀，将得到的白色固体置于真空干燥箱中，60℃干燥24h，即得到PBS；S4将S3中得到的PBS加入三口烧瓶中，在氮气保护下由室温升温至130‑180℃；待PBS完全融化后，加入ε‑CL搅拌均匀，ε‑CL与PBS的质量比为0.21：1‑1.05：1，再加入催化剂Sn(Oct)2，反应6‑8h；S5将S4中得到的粘稠状聚合物溶解于二氯甲烷中，过滤、洗涤后除去杂质，在冰己烷中沉淀，洗涤除去未反应完的单体，置于真空干燥箱中，40℃干燥24h，即得到PCL‑PBS‑PCL；S6将LDHs和ε‑CL加入三口烧瓶中，LDHs的质量浓度为1‑10wt％，超声30min，升温至100‑140℃，加入催化剂辛酸亚锡，在氮气保护下反应24h；S7将S6中得到的粘稠状聚合物溶解于二氯甲烷中，过滤、洗涤后除去杂质，在冰己烷中沉淀，洗涤除去未反应完的单体，置于真空干燥箱中，40℃干燥24h，即得到LDHs‑g‑PCL；S8将S5中得到的PCL‑PBS‑PCL和S6中得到的LDHs‑g‑PCL在40‑80℃溶解于二甲基甲酰胺中，LDHs‑g‑PCL的质量浓度为10‑50wt％，升温至60‑80℃，搅拌30min，转移到超声波清洗器中超声10min；S9将S8中得到的混合液转移到已经调整至水平的聚四氟乙烯模具中，50‑80℃干燥成膜。