[發(fā)明專利]一種具有高透明性的可生物降解熱收縮膜及其制備方法、應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011091242.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN112226050B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章亞瓊;陳佳偉;汪鐘凱;戚嘉璐;汪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L67/02
• 分類號(hào): C08L67/02;C08L77/02;C08K5/20;C08K5/134;C08J5/18;C08G69/42;G09F3/02
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 葉濛濛

本發(fā)明公開一種具有高透明性的可生物降解熱收縮膜，包括由以下重量份數(shù)的原料：聚乳酸935?1000份，生物基聚酰胺1?50份，開口劑1?10份，抗氧化劑1?5份；生物基聚酰胺的結(jié)構(gòu)通式如下：其中5≤n≤5000，R₁和R₃為脂肪族主鏈結(jié)構(gòu)，R₂為帶有酯基官能團(tuán)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，R₄為帶有硫醚的主鏈結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的生物基熱收縮膜不僅可以代替PET熱收縮膜，而且部分性能超越了PET熱收縮膜，制備的熱收縮膜具有高透明性，且具有良好的耐穿刺性能，利用力學(xué)拉伸機(jī)可以拉出明顯的細(xì)頸，將拉伸過后的聚乳酸復(fù)合材料放入100℃熱水中觀察其熱收縮性能，通過對(duì)比原始樣條的長度，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料的收縮率達(dá)到100％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有高透明性的可生物降解熱收縮膜及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)石油基包裝材料的過度使用和不當(dāng)處理，我國面臨著日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，近年來，國家陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)法令限制不可降解塑料的使用，2020年1月19日國家發(fā)展改革委及生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》，又一次重提限塑，并對(duì)各種塑料包裝制品均提出了詳細(xì)要求，推廣應(yīng)用可降解包裝膜。為了積極倡導(dǎo)綠色消費(fèi)和環(huán)保理念，開發(fā)和應(yīng)用新型綠色環(huán)保包裝材料成了國內(nèi)外學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。

用于包裝食品、飲料、日化及其它消費(fèi)食品的收縮標(biāo)簽?zāi)ぞ哂泄鉂珊谩①N合好、耐磨性好的特點(diǎn)，具有獨(dú)特外型容器的裝飾效果，其市場需求量近幾年均以10％-15％的速率持續(xù)增長，2020年包括可口可樂、聯(lián)合利華、美汁源等公司的市場需求量超過20萬噸，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｄ壳埃瑹崾湛s標(biāo)簽?zāi)さ闹饕牧贤ǔＪ蔷郾?PP)、聚氯乙稀(PVC)、改性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和單向拉伸聚苯乙烯(OPS)。然而，這些收縮膜屬于石油基塑料材料，其環(huán)保性僅體現(xiàn)在回收再利用方面，廢棄后不可降解，污染環(huán)境。

聚乳酸(PLA)具有較好的可加工性、生物可降解性和環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn)，是生物基可降解材料的典型代表。但是，PLA存在斷裂伸長率低、抗沖擊強(qiáng)度低、熱變形溫度低等缺點(diǎn)，收縮率只有0-5％，在收縮包裝膜中的應(yīng)用受到嚴(yán)重限制，因此需要對(duì)PLA進(jìn)行改性才能獲得熱收縮膜材料。目前，PLA熱收縮標(biāo)簽仍存在一些如吹膜成型、收縮率控制、耐自然收縮性等有待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

專利CN102993653A公開了一種可生物降解熱收縮材料，可生物降解熱收縮性膜及其制備方法。該技術(shù)存在的問題如下：獲得的材料的收縮率低下，最高僅達(dá)89％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種熱收縮性能優(yōu)異、耐刺穿性能好的具有高透明性的可生物降解熱收縮膜材料。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

一種具有高透明性的可生物降解熱收縮膜，包括由以下重量份數(shù)的原料：聚乳酸935-1000份，生物基聚酰胺1-50份，開口劑1-10份，抗氧化劑1-5份；

所述生物基聚酰胺的結(jié)構(gòu)通式如下：

其中5≤n≤5000，R₁和R₃為脂肪族主鏈結(jié)構(gòu)，R₂為帶有酯基官能團(tuán)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，R₄為帶有硫醚的主鏈結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的生物基熱收縮膜不僅可以代替PET熱收縮膜，而且部分性能超越了PET熱收縮膜，生物基聚酰胺與聚乳酸有很好的的物理作用，可以作為聚乳酸的增韌劑和成核劑，而開口劑和抗氧化劑可以改善聚乳酸吹膜加工性能，通過生物基聚酰胺、開口劑、抗氧化劑協(xié)同作用賦予聚乳酸良好的吹膜工藝性能，本發(fā)明的熱收縮膜具有良好的耐穿刺性能，利用力學(xué)拉伸機(jī)可以拉出明顯的細(xì)頸，將拉伸過后的聚乳酸復(fù)合材料放入100℃熱水中觀察其熱收縮性能，通過對(duì)比原始樣條的長度，我們發(fā)現(xiàn)該復(fù)合材料的收縮率達(dá)到100％。