[發明專利]可生物降解多層復合阻隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011645101.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112874099A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 覃碧勛;李衛
• 申請（專利權）人: 東莞市普凱塑料科技有限公司
• 主分類號: B32B27/36
• 分類號: B32B27/36;B32B27/18;B32B7/12;B32B27/06;B32B27/04;B32B33/00;C08F283/02;C08F230/08;C08F222/06;B29C48/08;B29C48/21
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;鄒敏敏

本發明提供了一種可生物降解多層復合阻隔膜及其制備方法，其中，可生物降解多層復合阻隔膜包括基體層、位于基體層兩側的粘合層、和位于粘合層遠離基體層的一側的阻隔層，基體層的材質包括生物降解樹脂，粘合層的材質包括經活性基團改性的聚乳酸，阻隔層為聚乙烯醇溶液于粘合層上干燥而成。阻隔層采用聚乙烯醇溶液干燥而成，能形成連續致密的PVA層，故具有較佳的氣體阻隔性。且改性的聚乳酸中的活性基團可與PVA分子鏈上的羥基發生化學反應，以提高阻隔層于基體層上的附著力，使層間結合力達到不可分離的程度，進一步提高了阻隔性能。PVA分子鏈上羥基因發生化學反應而數量減少，使PVA原有的不耐水性得到了改善，相應的水汽阻隔性也得到了提高。

技術領域

本發明涉及塑料技術領域，尤其涉及一種多層復合膜，更加涉及一種可生物降解多層復合阻隔膜及其制備方法。

背景技術

塑料自問世以來，廣泛應用于國民經濟的各個領域，給人類的生產和生活帶來了極大的便利。然而，其巨大的使用量和廢棄量導致了日益嚴重的環境污染，即白色污染，包括河流污染、農田地膜污染以及海洋塑料污染。因此，近些年來，人們一直在尋找能替代傳統塑料的產品。

而生物降解塑料的出現，很好地解決了這一問題。生物降解塑料又稱生物分解塑料，指在自然界如土壤和/或沙土等條件下，和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳(CO)或/和甲烷(CH)、水(H O)及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質的塑料。

隨著世界各國對塑料使用的限制，以及國內限塑令的頒布，研發生產生物降解塑料成為塑料行業可持續發展的一個重要方向。目前生產的生物降解塑料主要分為四大類：PLA類(聚乳酸)、PBS類(聚酯類)、PBAT類(聚酯類)、PHA類(聚羥基烷酸酯類)。這些生物降解塑料在性能上可達到或在某一特點上超過傳統塑料的性能，在實用性上也具有相近的應用。但在阻隔性，如氣體阻隔性上，這些生物降解塑料就表現一般，這就限制它們在高阻隔性包裝材料上的應用。

高阻隔性塑料主要有PVDC、EVOH、MXD6、PEN、PVA等，其中PVDC、EVOH、MXD6、PEN屬非降解塑料，PVA是可生物降解塑料。PVA(聚乙烯醇)是一種不由單體聚合而通過聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物，PVA薄膜無毒無害，透明度高，具良好機械強度，對氫氣、氧氣等氣體具優異阻隔性，耐溶劑性好，在膜材料中占有十分重要的地位。

但是，PVA熔融溫度與分解溫度接近，在熔融時，PVA會大量分解炭化，無法用純PVA料直接熔融擠出制膜，若要實現PVA的熔融擠出，必須加入大量的增塑劑以降低它的熔融溫度，而大量的增塑劑會降低PVA的結晶度，使它的分子聚集結構沒那么緊密了，故其阻隔性會受較大影響。近年有利用PVA與其他降解塑料制備共混合金，如PLA/PVA合金、PBAT/PVA合金，然后再用合金制取薄膜的報道，但由于PVA中混入了大量的低阻隔性塑料，必然降低了PVA原有的優異阻隔性能，同時，采用共混料制膜，在所得薄膜中PVA會以微粒狀分布于薄膜中，沒有形成致密的PVA層，故薄膜的阻隔性非常一般。

發明內容

基于上述問題，本發明的目的在于提供一種新的多層復合阻隔膜及其制備方法，其能同時兼具優異的生物降解性和阻隔性。

為實現上述目的，本發明一方面提供了一種可生物降解多層復合阻隔膜，包括基體層、位于所述基體層兩側的粘合層、和位于所述粘合層遠離所述基體層的一側的阻隔層，所述基體層的材質包括生物降解樹脂，所述粘合層的材質包括經活性基團改性的聚乳酸，所述阻隔層為聚乙烯醇溶液于所述粘合層上干燥而成。