[發明專利]一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜及其制備工藝

有效

• 申請號: 202110063242.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112876710B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 馮愛華
• 申請（專利權）人: 山東阜坤新材料有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L67/02;C08L67/04;C08K3/04;C08G63/183;C08G63/78;B65D65/40;B65D65/46
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 種道北

本申請公開了一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜及其制備工藝，其中，抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜包括如下重量份數的原料：石墨烯原位聚合生物降解共聚酯70～85份、聚乳酸5～20份、無機填充料3～5份、抗氧劑0.1～1份、光穩定劑0.1～1份、潤滑劑0.1～1份。本發明中使用的石墨烯原位聚合生物降解共聚酯，在生物降解聚酯材料聚合過程中引入石墨烯組分，通過石墨烯的多層次網格化結構，使得生物降解聚酯材料的大分子均勻分布，分子量分布更窄，且由于分子結構的規整性，表現出許多原本不具備的新特性，如阻隔性、抑菌性、導電性等。

技術領域

本申請屬于生物降解材料領域，具體涉及一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜及其制備工藝。

背景技術

隨著紙巾、紙尿褲、衛生巾等一次性衛生用品的使用，衛材包裝的使用量也在逐年增長。可以預見，在不久的將來，衛材包裝帶來的塑料污染問題一定會日益增加。衛生用品由于其特殊性，對衛材包裝也有較高的要求，往往需要包裝材料具有抗菌、耐老化、易印刷、可高速自動包裝等特性。其中抗菌性能主要通過在材料里添加金屬離子來起到抗菌效果，如果使用生物降解包裝材料來代替傳統塑料包裝，則會導致材料降解后金屬離子直接進入自然環境造成污染的問題。因此急需開發一種不依賴于金屬粒子抑菌原理的新型生物降解抗菌包裝材料。

石墨烯是一種二維晶體，人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，石墨的層間作用力較弱，很容易互相剝離，形成薄薄的石墨片。當把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層就是石墨烯。

1個毫米石墨內包含300萬層單層石墨烯，現如今已知最小的細菌是0.2毫米，約是石墨烯的600倍，細菌在這樣鋒利的納米級二維材料上游走瞬間就被割破細胞壁而死亡。

石墨烯抑菌應用不但可以通過對細菌細胞膜的插入進行切割，還可以通過對細胞膜上磷脂分子的大規模直接抽取來破壞細胞膜從而殺死細菌。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜及其制備工藝，其中，一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜，包括如下重量份數的原料：石石墨烯原位聚合生物降解共聚酯70～85份、聚乳酸5～20份、無機填充料3～5份、抗氧劑0.1～1份、光穩定劑0.1～1份、潤滑劑0.1～1份。

優選地，本申請制備得到的生物降解抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜制品厚度在0.008-0.030mm之間，寬度在40-300cm之間。

優選地，所述石墨烯原位聚合生物降解共聚酯的化學結構式如下：

優選地，所述的石墨烯原位聚合生物降解共聚酯的數均分子量為100000～120000，特性粘度為0.6～1.2dL/g，酸值為15～25。

優選地，所述的石墨烯原位聚合生物降解共聚酯為石墨烯原位聚合PBAT

優選地，所述聚乳酸為美國Natureworks公司生產的Ingeo 4032D、Ingeo 4043D、Ingeo 4060D中的一種或多種；所述無機填充料為滑石粉、碳酸鈣、鈦白粉、白炭黑中的一種或多種；所述抗氧劑為受阻酚類熱穩定劑、亞磷酸酯類熱穩定劑中的一種或多種；所述光穩定劑為受阻胺類光穩定劑、紫外線吸收劑中的一種或多種；所述潤滑劑為芥酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸鈣中的一種或多種。

優選地，填充料粒度規格為5000目-8000目。

優選地，所述抗氧劑為BASF Irganox 1010或BASF Irganox 168；所述的穩定劑為BASF Chimassorb 944；所述的潤滑劑為芥酸酰胺。

本申請還公開了一種可生物降解的抗菌石墨烯原位聚合共聚酯包裝膜的制備工藝，包括：