[發明專利]一種高阻隔PLA/PBAT復合包裝膜

在審

• 申請號: 202011248974.3
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112280260A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 吳建
• 申請（專利權）人: 吳建
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08K9/06;C08K3/36;C08K5/11;C08J5/18
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及包裝材料技術領域，尤其涉及一種高阻隔PLA/PBAT復合包裝膜。生物可降解的PLA/PBAT復合材料對氧氣和水蒸氣的阻隔性不佳。針對上述問題，本發明提供一種高阻隔PLA/PBAT復合包裝膜，本發明的改性納米二氧化硅分子結構中含有C＝C雙鍵，在擠出造粒過程中可以與可聚合添加劑發生聚合反應形成緊密交織的網絡結構，在一定程度上填補了PLA/PBAT復合材料體系中的內部自由體積，大大提高了PLA/PBAT復合材料阻隔氧氣的性能；改性納米二氧化硅與可聚合添加劑形成的緊密交織的網絡結構與聚乳酸的分子鏈通過氫鍵的作用，相互滲透、纏繞在一起，進一步提高了PLA/PBAT復合材料阻隔水蒸氣的性能。

技術領域

本發明涉及包裝材料技術領域，尤其涉及一種高阻隔PLA/PBAT復合包裝膜。

背景技術

隨著日益嚴重的白色污染以及石油等不可再生資源的巨大消耗，制備新型的可生物降解材料成為包裝領域研究的熱點。PLA具有優良的氣體阻隔能力，對于大多數油脂都具有阻隔作用。但是PLA性脆，加工性能不佳。PBAT是由對苯二甲酸丁二醇酯與己二酸丁二醇酯共聚而成，也是一種生物可降解材料，PBAT中含有PBA和PBT鏈段，力學性能優異，韌性強，加工性能良好，可吹塑成膜。

目前，有報道將PBAT與PLA熔融共混得到一種PLA/PBAT復合材料(張明.PLA/PBAT復合包裝薄膜的制備與性能及其中助劑向食品模擬物的遷移[D].)，研究發現，雖然PBAT對PLA材料改性后，提高了PLA材料的力學性能和加工性能，但是，PLA/PBAT復合材料(PLA含量為20％，PBAT的含量為80％)對氧氣和水蒸氣的阻隔性不佳，PLA/PBAT復合膜的氧氣透過率為920cc/m²/day/0.1MPa，水蒸氣透過率為510g/m²/day，因此，PLA/PBAT復合材料對氧氣和水蒸氣的阻隔性能還有待進一步提高。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明要解決的技術問題是：PLA/PBAT復合材料對氧氣和水蒸氣的阻隔性不佳。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明提供一種高阻隔PLA/PBAT復合包裝膜，以質量份數計，包括以下成分：

所述添加劑按照以下方法制備：

在50mL質量濃度為50％的氫氧化鈉水溶液中加入1g硫酸四丁銨、50mL順式-3-己烯醇乳酸酯、30mL甲苯，攪拌2min，加入13mL縮水甘油醚，在25℃下攪拌3h，反應結束后，依次用50mL的冷水洗滌3次，50mL的乙醇洗滌3次，50mL水洗滌3次，收集得到三官能度的可聚合添加劑，其分子結構式如下：

具體地，所述改性納米二氧化硅按照以下方法制備：

(1)用100mL無水乙醇溶解1g納米二氧化硅，磁力攪拌30min，配制成質量濃度為1％的SiO₂醇解溶液，

(2)將9g乙烯基三甲氧基硅烷溶解于50mL無水乙醇中，磁力攪拌30min，得到乙烯基三甲氧基硅烷的醇解溶液，

(3)將步驟(1)獲得的SiO₂醇解溶液與步驟(2)獲得的乙烯基三甲氧基硅烷的醇解溶液混合均勻，氨水調節pH＝10，在40℃下攪拌反應2h，反應結束后，將混合液在10000rpm下離心20min，反復離心3次，在120℃下干燥10h，即得到改性納米二氧化硅，其分子結構式如下：

具體地，所述納米二氧化硅由粒徑為10nm、15nm、20nm的納米二氧化硅按照質量比為3:2:1混合而成。

具體地，所述PLA的數均分子量為80000-100000，分子量分布為2.0-3.5。