[發(fā)明專利]一種雙軸拉伸聚乳酸包裝薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010189309.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111409296B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃華東;徐平平;李忠明;鐘淦基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): B29D7/01
• 分類號(hào): B29D7/01;B29C55/12;B29K67/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發(fā)明公開(kāi)了一種雙軸拉伸聚乳酸包裝薄膜的制備方法，包括以下步驟：步驟1：將聚乳酸制備為聚乳酸片材；步驟2：將步驟1得到的聚乳酸片材進(jìn)行雙軸拉伸得到聚乳酸薄膜；步驟3：將步驟2得到的聚乳酸薄膜進(jìn)行熱處理，冷卻后即可得到所需聚乳酸包裝薄膜；本發(fā)明制備得到的聚乳酸包裝薄膜具有高強(qiáng)度、高韌性、良好透明性，良好的耐熱性以及氣體阻隔性能；原料可再生，生物可降解，制備工藝簡(jiǎn)單，具有工業(yè)化生產(chǎn)的潛力，能夠廣泛應(yīng)用于包裝領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物包裝薄膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙軸拉伸聚乳酸包裝薄膜的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物由于質(zhì)輕、價(jià)廉、易于加工、耐腐蝕、柔性良好等諸多優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、電池及電子器件等包裝領(lǐng)域。目前廣泛應(yīng)用的商業(yè)化包裝薄膜主要為雙軸拉伸聚丙烯、雙軸拉伸對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等石油基材料，但是這類石油基聚合物不可降解，所產(chǎn)生的大量固體廢棄物造成的“白色污染”會(huì)嚴(yán)重危害環(huán)境，威脅人類的健康和動(dòng)植物的生存，阻礙社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。而且大量石油基塑料包裝薄膜的使用會(huì)導(dǎo)致石油資源的日益枯竭，引發(fā)一系列能源危機(jī)問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)來(lái)源可再生和生物可降解性的聚合物包裝材料已成為研究熱點(diǎn)。聚乳酸具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、熱成型性能以及高透明性，是一種極具市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值的可代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油基聚合物薄膜的極具潛力的聚合物包裝材料(Zhang Y L,et al.Soft Matter,2012,8:11217.)。但是聚乳酸質(zhì)脆、耐熱性差、氣體阻隔性能不足，大大限制了其發(fā)展以及工業(yè)化應(yīng)用。

目前，針對(duì)聚乳酸上述不足，研究人員提出了大量的改善方法，如將聚乳酸與聚環(huán)氧乙烷，聚已內(nèi)酯等共混以賦予聚乳酸良好的韌性(Bai H W,et al.ACS AppliedMaterialsInterfaces,2012,4:897-905；Jacobsen S,et al.Polymer EngineeringScience,2010,39:1303-1310.)。但是共混物的均勻性非常重要，若無(wú)法實(shí)現(xiàn)高度的均勻性，聚乳酸則會(huì)喪失其高度透明性的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)振蕩注塑的方法可以獲得聚乳酸串晶結(jié)構(gòu)，賦予聚乳酸的更優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性(Xu H,et al.ACS Applied MaterialsInterfaces,2012,4:6774-6784)。

手性不同的兩種PLA分子鏈(PLLA和PDLA)經(jīng)特殊加工過(guò)程，相互復(fù)合形成立構(gòu)復(fù)合晶體，能夠改善聚乳酸的耐熱性，同時(shí)強(qiáng)度也會(huì)進(jìn)一步提高。但是立構(gòu)復(fù)合晶體尺寸非常小且分散，因此樣品脆性極大，幾乎不能使用。同時(shí)PLLA和PDLA的復(fù)合熔體強(qiáng)度極差，加工成型困難(Nagarajan V,et al.ACS Sustainable ChemistryEngineering,2016,4:2899-2916.)。晶體作為阻隔單元也能夠提高聚乳酸的阻隔性能，經(jīng)等溫結(jié)晶處理或加入成核劑，提高聚乳酸結(jié)晶度，能夠獲得高阻隔性能的聚乳酸(Huang H D,et al.IndustrialEngineering Chemistry Research,2016,55:9544-9554.)。但是上述方法會(huì)以犧牲聚乳酸透明性為代價(jià)。納米片層填料復(fù)合技術(shù)是改善聚合物阻隔性能的另一種有效手段，氣體分子不能通過(guò)納米片層填料，僅能夠在基體中沿復(fù)雜路徑進(jìn)行擴(kuò)散，因此阻隔性能大幅改善(Huang H D,et al.Journal of Membrane Science,2014,464:110-118.)。但是該方法受限于填料價(jià)格昂貴，目前還難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化轉(zhuǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供過(guò)一種僅通過(guò)簡(jiǎn)單的加工即可同時(shí)提高聚乳酸強(qiáng)度、韌性、耐熱性、氣體阻隔性能，并且不犧牲聚乳酸高度透明性的雙軸拉伸聚乳酸包裝薄膜的制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種雙軸拉伸聚乳酸包裝薄膜的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將聚乳酸制備為聚乳酸片材；

步驟2：將步驟1得到的聚乳酸片材進(jìn)行雙軸拉伸得到聚乳酸薄膜；