[發明專利]一種疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202210497767.4
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114874476A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 董余兵;楊富康;周悅
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J5/18;C08J3/28;C08J3/24;C08L3/02;C08L67/02;C09D183/04;C09D7/62
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王日精

本發明涉及一種疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜及其制備方法，包括：(1)在超聲條件下，將PDMS分散于正己烷與乙醇混合溶液中，然后加入疏水納米氧化鋅，得到濁液；(2)將淀粉、PBAT、甘油、二苯甲酮和檸檬酸混合并置于密封袋中靜置至少24h，靜置完成之后熔融擠出得到母粒；將母粒熱壓得到淀粉/PBAT復合薄膜并進行紫外輻照交聯；(3)將交聯后的淀粉/PBAT復合薄膜浸漬于濁液中，取出干燥后再浸漬于濁液中，重復數次，最后固化得到疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜。本發明的疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜具有良好的疏水性能，對紫外光吸收能力強，且對基體薄膜的形狀記憶性能未造成明顯影響，環境穩定性好。

技術領域

本發明屬于復合材料改性技術領域，具體涉及一種疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜及其制備方法。

背景技術

在可生物降解或環境友好型包裝材料中，淀粉基材料因其價格低廉、來源廣泛、可再生和生物可降解性等優點而顯示出巨大的潛力。然而，淀粉基薄膜在潮濕或高濕度條件下的親水性和水敏感性在很大程度上限制了其應用。為了提高淀粉基材料的耐水性，研究人員進行了許多嘗試，包括接枝、涂層涂覆以及與疏水材料共混等。在共混實驗中，只有當淀粉含量低到足以在疏水聚合物基質中形成單獨相(在此情況下，淀粉僅起到填充作用)，共混物才會顯示出疏水性，因此，以往的研究大多只實現了有限的疏水改性，水接觸角小于100°，水滴仍然可以附著在淀粉表面，繼而滲透到淀粉基體中去。

涂覆疏水涂層能夠更加有效地改善淀粉基材料的強親水性，低的表面能和高表面粗糙度是制備疏水涂層的關鍵。納米氧化鋅(nZnO)具有良好的抗菌性能、無毒、紫外線屏蔽性能和熱穩定性以及較大的比表面積，在包裝工業中具有廣泛的應用前景。然而，在將nZnO制備疏水涂層時，nZnO顆粒與基體間的界面結合力較弱，導致疏水涂層在外力作用下極易遭受破壞。

發明內容

基于現有技術中存在的上述缺點和不足，本發明的目的之一是至少解決現有技術中存在的上述問題之一或多個，換言之，本發明的目的之一是提供滿足前述需求之一或多個的一種疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜及其制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)在超聲條件下，將PDMS分散于正己烷與乙醇的混合溶液中，然后加入疏水納米氧化鋅，得到均勻分散的濁液；

(2)將淀粉、PBAT、甘油、二苯甲酮和檸檬酸混合并置于密封袋中靜置至少24h，靜置完成之后熔融擠出得到母粒；將母粒熱壓得到淀粉/PBAT復合薄膜并進行紫外輻照交聯；

(3)將交聯后的淀粉/PBAT復合薄膜浸漬于濁液中，取出干燥后再浸漬于濁液中，重復數次，最后固化得到疏水改性的淀粉/PBAT復合薄膜。

作為優選方案，所述步驟(1)中，疏水納米氧化鋅的制備過程包括：

將十八烷基三甲氧基硅烷逐滴緩慢滴加至乙醇溶液中，攪拌使其充分分散；然后加入納米氧化鋅粒子，繼續攪拌后將混合溶液轉入反應釜，在80℃下密封反應6h，離心后取出沉淀物并洗滌、烘干，得到疏水納米氧化鋅。

作為優選方案，所述步驟(1)中，PDMS與疏水納米氧化鋅的質量比為1：(0.25～1)。

作為優選方案，所述步驟(2)中，淀粉與PBAT的質量比為(1～9)：1。

作為優選方案，所述步驟(2)中，甘油的質量為淀粉質量的20～30％。

作為優選方案，所述步驟(2)中，二苯甲酮的質量為淀粉質量的1～2％。

作為優選方案，所述步驟(2)中，檸檬酸的質量為淀粉質量的1～3％。

作為優選方案，所述步驟(3)中，固化的溫度為70～90℃。