[發明專利]一種全生物可降解的高阻水薄膜及制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811253036.5
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN111100310A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 鄭萃;祝桂香;張偉;任敏巧;韓翎;張韜毅;姚雪容
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L67/02;C08L67/04;C09D105/16;C09D129/04;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明屬于薄膜領域，涉及一種全生物可降解的高阻水薄膜及制備方法和應用。該全生物可降解的高阻水薄膜包括主要層和至少一層附加層；所述主要層為致密薄膜，其材質為全可降解聚合物；所述附加層為致密薄膜，其材質含有阻隔組分和任選的輔助組分；以所述附加層的總重量計，所述阻隔組分的含量為51?100wt％，所述輔助組分的含量為0?49wt％；所述阻隔組分為多糖及衍生物、纖維素及衍生物、淀粉基塑料和聚乙烯醇中的至少一種；所述輔助組分為碳數不大于4的多元醇、表面活性劑和金屬鹽中的至少一種。本發明的高阻水薄膜具有全生物可降解薄膜的特征，同時，在水阻隔性能方面可達到聚乙烯薄膜的水平。

技術領域

本發明屬于薄膜領域，更具體地，涉及一種全生物可降解的高阻水薄膜，一種全生物可降解的高阻水薄膜的制備方法，由該方法制得的高阻水薄膜，以及所述全生物可降解的高阻水薄膜在農業領域及隔水包裝領域中的應用。

背景技術

由于嚴重的白色污染，各地政府紛紛推出了相應的支持生物可降解高分子材料制品的政策，例如歐洲針對一次性包裝用品的限塑令，例如我國吉林省針對包裝袋的限塑令等。目前不少生物可降解高分子材料已有商業化產品，包括聚乳酸，聚對苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯，聚碳酸亞丙酯等。它們的應用包括包裝袋、酒店一次性用具，刀叉勺等。但是，目前所有可全生物降解的薄膜對水的阻隔性都要遠小于聚乙烯薄膜。例如聚對苯二甲酸-共-己二酸丁二醇酯，在38℃和90％的濕度的標準條件下，按10微米薄膜計算，每平米薄膜在24小時中約能透過1500g水蒸氣，而同條件下同厚度的聚乙烯薄膜，只會透過月10g的水蒸氣。因此，在一些對水蒸汽的阻隔性能有要求的使用場景下，例如農業薄膜和隔水包裝薄膜，全生物可降解材料目前還無法替代不可降解但阻水性能優秀的聚乙烯薄膜。

關于全生物可降解薄膜的阻水性能的提高，目前主要的方法是在材料中共混加入有阻水效果的組分。如CN201710624712.4公開了一種水汽阻隔PBAT全生物降解薄膜，包含60～99份PBAT，0.5-10份可降解阻水劑，0.5～20份有機改性蒙脫土，0～10份有機物添加劑，0～10份無機物添加劑，其中阻水劑為可降解的動物類或者是植物類中的幾種組合。

CN201610600999.2公開了一種阻水性能好的淀粉基復合地膜，由以下重量份的原料制備制成：干基玉米淀粉64-70、乙醇23-26、一氯乙酸11-15、二氧化硅14-16、環氧氯丙烷0.08-0.1、二甲基甲酰胺60-80、硅酮4-5、粘膠4-5、褐藻多糖2-3、戊二醛0.05-0.08、聚丙烯腈基碳纖維4-5、鄰苯二甲酸二辛酯3-5、抗氧劑BHT0.2-0.3、85％乙醇溶液適量、去離子水適量。CN201711019568.8提供了一種生物降解聚酯農用地膜，按重量份包括如下組分：聚(己二酸對苯二甲酸丁二醇酯)PBAT 80-100份，其他生物降解高分子20-40份，其中其他生物降解高分子為聚乳酸PLA、聚羥基脂肪酸酯PHA、聚丁二酸丁二醇酯PBS和聚碳酸亞丙酯PPC中的二種以上；增容劑2-10份，填料10-20份，任選地，光穩定劑、熱穩定劑和加工助劑，所述填料為二氧化硅包覆的丁基橡膠粉末。

雖然上述方法在一定程度上提高了可降解薄膜的阻水性，但只要可降解材料在成分中占主導地位，該方法的阻水效果就有限，很難降低到250g(測試條件同前文)以下的水準。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中全生物可降解薄膜所具有的上述缺陷，提供一種全生物可降解的高阻水薄膜及制備方法，以及所述全生物可降解的高阻水薄膜在農業領域及隔水包裝領域中的應用。

本發明的第一方面提供一種全生物可降解的高阻水薄膜，該全生物可降解的高阻水薄膜包括主要層和至少一層附加層；其中，所述附加層存在于所述主要層的一側或兩側；

所述主要層為致密薄膜，其材質為全可降解聚合物；