[發明專利]PGA增強的降解薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110553407.7
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113388136B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李洪飛;朱桂陽;苑會林;李繼偉;石巖;胡東良;邱兆斌
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;北京惠林苑生物科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L67/04;C08L3/02
• 代理公司: 廣東卓林知識產權代理事務所(普通合伙) 44625
• 代理人: 岳帥

本發明提供了一種PGA增強的降解薄膜及其制備方法。所述降解薄膜原料按重量份數記包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸(PGA)10?30份、生物基填料20?30份、擴鏈劑0.2?1份、增塑劑5?15份。所述制備方法包括以下步驟：(1)可降解聚酯、聚乙醇酸、生物基填料在60?80℃下干燥2?4h；(2)將增塑劑在60?80℃下混合2?4h；(3)將所述可降解聚酯、所述聚乙醇酸、所述生物基填料、擴鏈劑、增塑劑按配比放入高速混合機中混合均勻，其中混合速度為2000?3000rpm，混合溫度70?90℃；(4)將上述混合料放入雙螺桿擠出機中擠出并使用造粒機造粒，其中溫度為200?230℃下以100?200rpm的速度擠出，經過切粒機后得到復合材料母粒；(5)使用吹塑機將所得復合材料母粒吹塑成型。

技術領域

本發明屬于聚合物材料領域，具體涉及一種PGA增強的降解薄膜及其制備方法。

背景技術

聚乙醇酸(PGA)是具有35℃至45℃的玻璃化轉變溫度(Tg)和220℃至233℃的峰值熔融溫度(Tm)的半結晶脂族聚酯。PGA具有優異的機械性能，特別是最高的彈性模量為6～7GPa。PGA還具有高彈性模量，這對于為承重應用提供實質性支撐至關重要。PGA具有相對較快的降解性能，同時其具有極好的空氣及水的阻隔性。

白色污染日益嚴重的今天，可降解薄膜的研究也引起了廣泛的關注。聚乳酸(PLA)是新興的生物塑料市場上的佼佼者，具有最佳的可獲得性和最有吸引力的成本結構。PLA具有高機械強度(類似于聚苯乙烯)，優異的光學特性和加工性能。然而，PLA的幾個固有的缺點，如脆性，結晶和水解速度慢，限制了它的大規模工業應用。

發明內容

針對現有技術中上述的不足，本發明的第一目的在于提供一種PGA增強的降解薄膜。使用聚乙醇酸(PGA)改性的降解薄膜與未使用聚乙醇酸(PGA)改性的降解薄膜相比，聚乙醇酸(PGA)的添加使降解薄膜擁有更好的力學性能(表現在斷裂伸長率和拉伸強度上)，賦予了降解薄膜極好的空氣和水蒸氣的阻隔性能，并且加快了薄膜的降解。

針對現有技術中上述的不足，本發明的第二目的在于提供一種PGA增強的降解薄膜的制備方法，該方法操作簡單，材料使用率高，是制備一種機械性能優越、阻隔性能好、降解速度快的降解薄膜的最佳選擇。

為了實現上述目的，在第一方面，本發明提供了一種PGA增強的降解薄膜，原料按重量份數記包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸(PGA)10-30份、生物基填料20-30份、擴鏈劑0.2-1份、增塑劑5-15份。

進一步地，所述可降解聚酯為聚乳酸(PLA)、聚(己二酸丁二酯-對苯二甲酸對苯二甲酸酯)(PBAT)、聚丁二酸丁二酸酯(PBS)中的至少一種。

進一步地，所述生物基填料為淀粉、殼聚糖、竹粉、木粉中的至少一種。

進一步地，所述擴鏈劑為山梨醇、2-咪唑烷酮、二乙氨基乙醇(DEAE)、二環氧化合物、二酸酐、二異氰酸酯、亞磷酸酯和二噁唑啉、異佛爾酮二異氰酸酯、環己二異氰酸酯、鄰苯二甲酸酐、亞磷酸三壬基苯中的至少一種。

進一步地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯、環氧大豆油、磷酸二乙酯、檸檬酸、檸檬酸三丁酯、環己烷二羧酸酯、甘油、氯化膽堿和硫脲、1-丁基-3-甲基咪睉林四氫硼酸中、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽中的至少一種。

進一步地，原料按重量份數記包括：可降解聚酯100份、聚乙醇酸20份、生物基填料25份、擴鏈劑0.5份，增塑劑10份。

進一步地，原料按重量份數記包括：PLA100份、聚乙醇酸20份、淀粉25份、擴鏈劑2-咪唑烷酮0.5份，檸檬酸和甘油10份。