[發(fā)明專利]一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710156530.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN107033557A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈志欣;張玉欣;陳明周;唐鈺晗;謝東;羅遠(yuǎn)芳;賈德民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/02
• 分類號(hào): C08L67/02;C08L83/04;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/34;C08K5/103;C08K3/04;C08J5/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合薄膜領(lǐng)域，具體涉及一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)與社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境和資源問題越來越受到人們的重視。以石油為原料的傳統(tǒng)塑料材料應(yīng)用廣泛，但其使用后很難回收利用，大量塑料廢棄物因其不可降解性造成了嚴(yán)重的“白色污染”問題。目前使用的塑料薄膜其主要成分是聚乙烯、聚氯乙烯等，百年不降解，由此帶來的污染問題已嚴(yán)重制約了我國的可持續(xù)發(fā)展。因此，可生物降解尤其是完全生物降解塑料薄膜的發(fā)展具有重要意義。

聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一種聚酯類生物降解塑料，由己二酸丁二醇酯(PBA)和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)組成的共聚物。PBAT兼具脂肪族聚酯(PBA)的降解性能和芳香族聚酯(PBT)的力學(xué)性能，優(yōu)秀的柔軟性和延展性使其適用于食品包裝和農(nóng)用薄膜，是目前市場(chǎng)應(yīng)用非常活躍的降解材料之一。但其分子結(jié)構(gòu)上存在固有缺陷，導(dǎo)致其阻隔性較差，限制了其在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。共混摻雜納米填料，尤其是納米片層填料填充聚合物體系，利用聚合物與填料良好的界面作用以及納米片層填料在聚合物基體中引起氣體滲透的“多路徑效應(yīng)”或“納米阻隔墻”，可以有效地改善聚合物基體的阻隔性能，具有重要的應(yīng)用意義。

因此，通過一定的方法對(duì)層狀納米無機(jī)物及PBAT改性，在提高層狀納米無機(jī)物與PBAT基體相容性的同時(shí)，改善復(fù)合薄膜的水蒸氣阻隔性，最終制備得到兼具優(yōu)異阻隔性和生物降解性的PBAT/層狀納米無機(jī)物復(fù)合塑料薄膜，促進(jìn)其廣泛地應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

現(xiàn)有生物降解薄膜阻隔效果太差，極大的限制了應(yīng)用，本發(fā)明提供了一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜在保證完全生物降解的基礎(chǔ)上，有目的性地提高薄膜的阻隔性，完善其綜合性能，促進(jìn)其在食品包裝、醫(yī)藥領(lǐng)域和農(nóng)用地膜等方面的應(yīng)用。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述完全生物降解的阻隔性PBAT復(fù)合薄膜的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述阻隔性PBAT復(fù)合薄膜的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜，該復(fù)合薄膜的制備原料包括以下質(zhì)量份的成分：

優(yōu)選的，所述的阻隔性PBAT復(fù)合薄膜，與不含填料的純生物降解地膜相比，水蒸氣透過率減小。所述的阻隔性PBAT復(fù)合薄膜，基體材料為PBAT，是完全生物降解材料，最終降解產(chǎn)物為水和二氧化碳，對(duì)環(huán)境沒有污染傷害。

優(yōu)選的，所述的層狀納米無機(jī)填料為蒙脫土(MMT)、石墨(GS)、氧化石墨(GO)、石墨烯、云母等，以及其相應(yīng)的進(jìn)一步改性產(chǎn)品。所述的阻隔性PBAT復(fù)合薄膜填料的改性，包括十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十八烷基胺(ODA)等有機(jī)插層劑對(duì)蒙脫土、石墨、氧化石墨、石墨烯、云母等進(jìn)行改性。

優(yōu)選的，所述的流平劑為有機(jī)硅類、丙烯酸酯類，如異佛爾酮、二丙酮醇、Solvesso150、聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷等中的一種以上。

優(yōu)選的，所述的消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、單硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷等中的一種以上。

以上所述的一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜的制備方法，包括以下步驟：將PBAT粒料烘干，層狀納米無機(jī)填料烘干、研磨后，再加入流平劑、消泡劑、溶劑，溶解、攪拌，最后采用流延法制得阻隔性PBAT復(fù)合薄膜。

優(yōu)選的，所述溶劑為CHCl₃和CH₂Cl₂中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述攪拌的時(shí)間為2-5h。

優(yōu)選的，所述流延法為溶液流延法，在溶液流延法制備阻隔性PBAT復(fù)合薄膜后，采用水洗的方法揭膜。

優(yōu)選的，所述流延法流延后，使溶劑在常溫下?lián)]發(fā)干凈，得到阻隔性PBAT復(fù)合薄膜。

優(yōu)選的，使用型號(hào)為YM11的透濕杯，通過蒸發(fā)法測(cè)定阻隔性PBAT復(fù)合薄膜的水蒸氣透過率。

以上所述的一種阻隔性PBAT復(fù)合薄膜在包裝領(lǐng)域、農(nóng)用地膜等中的應(yīng)用。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：