[發明專利]一種含淀粉的生物降解阻隔性薄膜及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 201210484674.4
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102993655A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 焦建;苑仁旭;熊凱;鐘宇科;趙巍;徐依斌;曾祥斌;蔡彤旻;夏世勇
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司;珠海萬通化工有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L67/02;C08L69/00;C08L3/02;C08L3/04;C08K5/053;B65D65/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明涉及一種含淀粉的生物降解阻隔性薄膜及其制備方法和用途。

背景技術

通用塑料因其綜合性能優異而被廣泛應用于各個領域，與鋼鐵、木材、水泥并列為四大支持材料，年使用量不斷上升。通用塑料如聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）等在自然界可長期穩定存在，難以降解，故其廢棄之后難以回收處理，給環境造成了嚴重的污染。生物降解塑料因其在自然環境下可較快降解而成為解決塑料廢棄物環境污染問題的有效途徑之一，從而引起了人們的高度關注，世界各國競相發展生物降解塑料。

生物降解塑料是能夠在適合的環境條件下經過一定時間跨度后最終分解為二氧化碳和水的一類聚合物材料。這種降解過程通常分為兩個過程，首先大分子經過水解、光/氧降解后分子量變小，其后進一步被微生物消耗掉，這類微生物可能是細菌、真菌、酵母菌、藻類等。目前全球的生物降解塑料已達幾十種，主要有：生物降解均聚脂，如羥基脂肪酸酯（鹽）聚合物（PHAs），聚乳酸（PLA）、聚羥基丁基酯（PHB）、聚己內酯（PCL）、羥基丁基酸-羥基戊酸共聚酯（PHBV）；生物降解共聚酯，如聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚（丁二酸丁二醇酯共己二酸丁二醇酯）（PBSA）等；或是具有多糖結構的天然產物，如熱塑性淀粉（TPS）、醋酸纖維素等。上述降解塑料盡管具有良好的生物降解性能，但均因其自身或多或少的缺陷而極大限制了其作為材料單獨使用的大規模應用。對生物降解材料進行共混改性，選取性能合適的生物降解材料組份，調節生物降解材料組份之間的配比，改善生物降解材料之間的相容性和采取適宜的材料加工手段，可以在各個生物降解材料之間取長補短，克服各自自身缺陷，開發出能夠滿足應用要求的各類材料，這是目前生物降解材料的研究熱點之一。

近年來，生物降解材料在塑料包裝行業應用和發展迅速，生物降解包裝材料的品質不斷提升和產量不斷增加，為了適應市場對生物降解包裝材料的更大需求，生物降解包裝材料的高功能化，特別是阻隔性，已成為生物降解包裝材料的一個重要研究開發方向。生物降解阻隔性材料及其薄膜具有生物降解性和阻氧氣及水蒸氣的特性。使用時，可有效地保持容器及包裝內食品等內容物原有的口感、氣味，防止品質劣化，延長商品貨架壽命及保質期限；使用后，可堆肥化處理，減少對環境的污染。

目前，廣泛應用于食品和醫藥領域的阻隔性材料均為傳統塑料制成的具有多層結構的薄膜制品，盡管其具有良好的阻隔性能，但在自然界中其可以長期穩定存在，難以降解，故其廢棄之后難以回收處理，給環境造成了嚴重的污染。而應用于包裝領域的生物降解材料又不具有阻隔性，無法大量應用于食品和醫藥領域。

發明內容

為了克服現有的生物降解性薄膜不具有阻隔性的缺陷，本發明的首要目的在于提供一種含淀粉的生物降解阻隔性薄膜，該薄膜具有阻隔性，同時可生物降解，可廣泛應用于食品和醫藥領域，在其廢棄后可堆肥化處理，能減少對環境的污染。

本發明的另一目的在于提供上述含淀粉的生物降解阻隔性薄膜的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述含淀粉的生物降解阻隔性薄膜的用途。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種含淀粉的生物降解阻隔性薄膜，其制備原料包括以下質量百分比的成分：

生物降解均聚脂：0-80%

生物降解共聚酯：0-80%

脂肪族聚碳酸酯：1-30%

淀粉：??????????5-60%

多元醇：????????2-30%。

所述的含淀粉的生物降解阻隔性薄膜，在堆肥條件下90天內降解率達到90%以上；氧氣透過率OTR≤2500ml/m²d·bar，水蒸汽透過率WVTR≤150g/m²·d。

所述的生物降解均聚酯是由羥基脂肪酸類單體通過縮合反應或開環聚合反應得到的；

所述羥基脂肪酸類單體為羥基烷基酸或其環化酯衍生物中的一種以上；

所述羥基脂肪酸類單體優選碳原子數為4~18的羥基脂肪酸或其環化酯衍生物中的一種以上；

所述的羥基脂肪酸類單體優選羥基乙酸、α-羥基丙酸、β-羥基丁酸、羥基丁二酸、5-羥基戊酸、3-羥基己酸、5-羥基己酸、6-羥基己酸、7-羥基庚酸、3,5-二羥基庚酸、羥基辛酸、5-羥基癸酸或5-羥基十二酸中的一種以上；

所述的生物降解均聚酯優選聚乳酸、聚羥基乙酸、聚3-羥基丁酸、聚3-羥基戊酸、聚3-羥基己酸、聚己內酯、聚羥基丁基酸酯或聚戊內酯中的一種以上。