[發明專利]膨潤土締合共聚可降解改性復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811229707.4
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109438634B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王松之;馮子瑜;王曉凱
• 申請（專利權）人: 濰坊華濰新材料科技有限公司
• 主分類號: C08F291/06
• 分類號: C08F291/06;C08F291/08;C08F292/00;C08F220/14;C08F220/18
• 代理公司: 濰坊博強專利代理有限公司 37244
• 代理人: 牟軍平

本發明公開了一種膨潤土締合共聚可降解改性復合材料及其制備方法。所述膨潤土締合共聚可降解改性復合材料由如下重量份數的原料制成：聚乙烯醇8～15份；膨潤土疏水締合物6～14份；淀粉30～50份；丙烯酸甲酯15～25份；丙烯酸乙酯22～40份；復合引發劑0.5～2份；其中，所述膨潤土疏水締合物由膨潤土、乙烯基三(β?甲氧基乙氧基)硅烷按質量配比100:1～3共混締合而成；所述復合引發劑為KPS、NaHSO₃、蒙脫石、N?對甲苯磺酰甘氨酸按質量配比1：1.5～2：1.5～2.5：0.2～0.5復合制得。本復合材料可完全生物降解，耐水性、阻隔性顯著提升，同時材料成本低、性價比高，具有更好的競爭優勢，可廣泛應用于食品、醫藥制品等領域。

技術領域

本發明屬于材料改性技術領域，具體涉及一種膨潤土締合共聚可降解改性復合材料及其制備方法。

背景技術

膨潤土具有良好的膨脹性、吸附性、陽離子交換性和較大的內、外比表面積，同時能與許多客體物質進行層間復合或插入反應，因而廣泛應用于化工、石油、食品、醫藥、造成、環保、軍工等行業，被稱作“萬能材料”。為滿足某些行業的需要，提高和完善膨潤土的使用性能，對膨潤土進行改性是非常有必要的。

膨潤土改性一般分為無機改性和有機改性兩種。常用的改性方法常有：(1)活化改性法；(2)鈉化改性法；(3)通過添加改性劑改性。

活化改性法是對膨潤土進行活化，常用的有酸化法、焙燒法、鹽活化法、微波活化法、還原法、氧化法等，其中以酸化法和焙燒法較為常用。酸化改性是指膨潤土經過酸(通常為硫酸或鹽酸)處理，可使膨潤土層間的Na+、Mg2+、K+、Ca2+等陽離子轉變為可溶性的鹽類而溶出，削弱了層間的鍵能，使層間距增大，形成具有微孔網格結構、比表面積大的多孔活性物質，也可除去分布于膨潤土結構通道中的雜質，增大其孔容積，有利于吸附質分子的擴散，使改性后的膨潤土具有較強的化學活性和物理吸附性。高溫焙燒法主要迎合膨潤土在不同溫度下焙燒具有不同表面積的特性。膨潤土受熱可先失去表面水、層間吸附水及孔隙中的雜質，減小水膜和雜質產生的吸附阻力，使其吸附性得到改善。

鈣膨潤土鈉化改性的方法主要有懸液法、干混合法、濕堆放法和濕擠壓法等。常用鈉化劑有純堿、燒堿。其作用原理是通過離子交換吸附作用將蒙脫石層間陽離子鈣交換出來，造成正電荷虧損，由吸附在晶體外表面和晶層間的可交換性陽離子來中和平衡。

添加改性劑改性分為有機膨潤土、交聯膨潤土和有機交聯膨潤土三種。有機膨潤土是通過有機改性劑對天然膨潤土進行改性制得的膨潤土。交聯膨潤土孔徑可調、分布均勻，具有較好的吸附性能。

目前，膨潤土改性產品已被研究應用于可降解薄膜、可降解塑料、發泡餐盒等包裝材料的生產，但制品中的生物基樹脂材料PVA耐水性差、強度低，在高濕狀態下(濕度≥60％時)，其耐水性和阻隔性急劇下降，限制了其推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠實現材料間的相容性、大幅度提高PVA樹脂的耐水性、疏水性和阻隔性的膨潤土締合共聚可降解改性復合材料。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

膨潤土締合共聚可降解改性復合材料，由如下重量份數的原料制成：聚乙烯醇8～15份；膨潤土疏水締合物6～14份；淀粉30～50份；丙烯酸甲酯15～25份；丙烯酸乙酯22～40份；復合引發劑0.5～2份；

其中，所述膨潤土疏水締合物由膨潤土、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷按質量配比100:1～3共混締合而成；

所述復合引發劑為KPS、NaHSO₃、蒙脫石、N-對甲苯磺酰甘氨酸按質量配比1：1.5～2：1.5～2.5：0.2～0.5復合制得。

作為優選的技術方案，所述淀粉為綠豆淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、麥類淀粉、土豆淀粉或紅薯淀粉中的一種或兩種以上任意比例的混合物。