[發明專利]一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010181090.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111363282B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 毛龍;吳慧青;鄭善文;劉躍軍;謝建達
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08K9/04;C08K3/26;C08K7/00;C08K3/22;C08K9/10;C08J5/18
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳槐萱

本發明提供一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜及其制備方法，該方法包括以下步驟：獲取鎳鋁層狀雙氫氧化物；將所述鎳鋁層狀雙氫氧化物分散于水中，加入單寧酸粉末，攪拌吸附后，再加入鈦鹽得到反應液，將所述反應液反應0.5?3h，清洗干燥后得到表面改性鎳鋁水滑石；將所述表面改性鎳鋁水滑石分散在水中，加入聚乙烯醇攪拌下升溫至95?120℃加熱0.5?2h直至聚乙烯醇全部溶解，除去氣泡得到混合液；將所述混合液轉移至聚四氟乙烯模具中干燥12?36h得到均勻薄膜。通過利用單寧酸(TA)和鈦鹽形成的TA?Ti粒子復合物包覆改性層狀雙氫氧化物，形成更為穩定的雙交聯包覆層，復合材料在阻隔性、抗菌性、力學性能上都具良好的綜合性能。

技術領域

本發明涉及包裝薄膜材料技術領域，且特別涉及一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜及其制備方法。

背景技術

隨著包裝材料在人們生活中的應用愈加廣泛，人們對其之需求也日益提升，擁有良好氣體阻隔性、強屏蔽紫外光功能、可生物降解的包裝薄膜材料將會是未來發展的一大趨勢。而這正是PVA的潛力與前景所在。聚乙烯醇(PVA)是一種多羥基的水溶性高分子材料，由于其具有良好的生物相容性、生物降解性和水溶性等特性而越來越多地被用作包裝薄膜材料，以及藥物傳輸系統和人工生物醫學設備[4]。但是，聚乙烯醇耐水性和穩定性都較差，應用受到限制。為了改善其性能，傳統的方法是將其與其他材料共混。但就目前為止，關于PVA/LDHs復合材料的研究報道還比較少。

LDHs也被稱為陰離子或類水滑石化合物，它可以利用層狀化合物主體在強極性分子作用下所具有的可插層性和層間離子的可交換性，將一些功能性客體物質引入層間空隙并將層板距離撐開從而形成層柱化合物。LDHs-聚合物納米復合材料因為其長徑比大，分散性均勻，聚合物與納米膜間的界面面積大，非常適用于改善性能。然而，LDHs的層狀結構產生強烈的層間靜電作用，使得其在PVA基體中的分散成為一大問題。LDHs往往會堆積在一起形成厚度為幾十納米的層狀結構，這樣就不利于聚合物鏈段滲透其中，因此為了插入聚合物，常需要對LDHs進行改性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜的制備方法，此方法簡單易行，易于工業化生產。

本發明的另一目的在于提供一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜，該薄膜具有良好的阻隔性、抗菌性和力學綜合性能。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種表面改性鎳鋁水滑石/聚乙烯醇納米復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：

獲取鎳鋁層狀雙氫氧化物；

將所述鎳鋁層狀雙氫氧化物分散于水中，加入單寧酸粉末，攪拌吸附后，再加入鈦鹽得到反應液，將所述反應液反應0.5-3h，清洗干燥后得到表面改性鎳鋁水滑石；

將所述表面改性鎳鋁水滑石分散在水中，加入聚乙烯醇，攪拌下升溫至95-120℃加熱0.5-2h直至聚乙烯醇全部溶解，除去氣泡得到混合液；

將所述混合液轉移至聚四氟乙烯模具中干燥12-36h得到均勻薄膜。

進一步地，在本發明較佳實施例中，所述獲取鎳鋁層狀雙氫氧化物，具體包括：

將含鎳金屬鹽、含鋁金屬鹽和尿素分散于水中，在120～180℃條件下反應6～36h，清洗干燥后得到鎳鋁層狀雙氫氧化物。

進一步地，在本發明較佳實施例中，所述含鎳金屬鹽選自氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳及其水合物中的至少一種；所述含鋁金屬鹽選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、醋酸鋁中的至少一種。

進一步地，在本發明較佳實施例中，所述含鎳金屬鹽、含鋁金屬鹽和尿素的物質的量之比為1.05-2:1:4。