【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种高性能多功能pla/pbat基复合膜及其制备方法与应用。
技术介绍
1、近年来，生物可降解材料快速发展，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(pbat)、聚乳酸(pla)是研究较为广泛的两种生物可降解材料，在农业地膜、包装材料、一次性餐具等领域广泛应用。pbat具有优异的韧性和冲击性能，但拉伸强度、弯曲强度较低。pla的拉伸性能、弯曲性能较高，但脆性大、结晶速度慢。将pbat、pla共混有望弥补各自的不足之处。然而，pbat、pla在共混过程中相容性有限，使得性能低于目标值。在pbat/pla共混物中引入填料，可增强界面相容性，从而提升产物的力学性能。同时pla/pbat复合材料还缺少氨气响应、紫外阻隔、抗菌等功能，使其在实际运用中受到了一定的限制。淀粉纳米晶是一类来源于淀粉，且有绿色、可食用、高比表面积、高结晶度等特点的生物基纳米材料，常被用作生物可降解膜的“纳米填料”。然而，亲水性的淀粉纳米晶难以有效地分散在有机溶剂（如三氯甲烷）以及疏水性的pla/pbat基质中，这不利于淀粉纳米晶对pla/pbat复合材料的改性作用，从而限制了淀粉纳米晶用作pla/pbat复合材料的“纳米填料”。本专利技术利用功能化改性的纳米淀粉作为功能性填料，可有效地分散在疏水性的pla/pbat基质中，以此来改善pla/pbat复合材料的力学强度、断裂伸长率、韧性、紫外阻隔、高能蓝光阻隔、水汽阻隔、氨气响应变色等性能，开发高性能多功能pla/pbat基复合膜，拓宽其在食品包装、智能材料、氨气检测、环境监测与安全等领域的应
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高性能多功能pla/pbat基复合膜及其制备方法与应用。该复合材料具有优异的力学强度、断裂伸长率、韧性、紫外阻隔、高能蓝光阻隔、水汽阻隔、氨气响应变色等性能，同时还能保持较高的可见光透明性，可用作智能指示材料及时有效地指示肉类食品（如虾等）在贮藏过程中的新鲜度变化情况，且该复合材料制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产。
2、本专利技术技术方案：
3、 本专利技术提供了一种高性能多功能pla/pbat基复合膜，其特征在于，由以下重量份的组分组成：pla 90份，pbat 10份，功能化改性的纳米淀粉2-4份；
4、所述功能化改性的纳米淀粉，其制备方法包括以下步骤：
5、 （1）将200份的玉米淀粉加入至5000份的去离子水中，在90℃下搅拌30min，得到淀粉溶液，然后再加入5000份的乙醇，在90℃下继续搅拌75min，待冷却至室温，随后依次经离心分离、乙醇洗涤、干燥，得到白色的淀粉纳米晶，备用；
6、 （2）称取步骤(1)所得淀粉纳米晶40份，将其加入至3000份的甲醇中，在室温下搅拌30min，得到均匀的淀粉纳米晶分散液，备用；
7、 （3）取16.5份的二水合二氯化铜，将其溶于1000份的甲醇中，得到均匀的二氯化铜溶液，备用；
8、 （4）将步骤(3)所得的二氯化铜溶液加入至步骤(2)所得的淀粉纳米晶分散液中，在室温下搅拌120 min，得到均匀的共混液，备用；
9、 （5）取32.2份的2-吲哚甲酸和11.2份氢氧化钾溶于2000份的甲醇中，得到均匀的溶液，备用；
10、 （6）将步骤(5)所得溶液加入至步骤(4)所得的共混液中，在室温下搅拌反应12h，随后依次经离心分离、甲醇洗涤、干燥，即得到功能化改性的纳米淀粉。
11、本专利技术还提供了上述高性能多功能pla/pbat基复合膜的制备方法，包括以下步骤：
12、 （1）将90份的pla溶于1500份的三氯甲烷，同时将10份的pbat溶于500分的三氯甲烷中，随后将上述pbat溶液加入至pla溶液中，在室温下搅拌30min，得到均匀的共混液，备用；
13、 （2）将2-4份功能化改性的纳米淀粉加入至500份的三氯甲烷中，在室温下超声30min，随后搅拌30min，得到均匀的分散液，备用；
14、 （3）将步骤(2)所得的分散液加入到步骤(1)所得到的共混液中，在室温下搅拌2h，得到均匀的成膜液，备用；
15、 （4）将步骤(3)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在45℃的烘箱中干燥12 h，即得到高性能多功能pla/pbat基复合膜。
16、所述高性能多功能pla/pbat基复合膜的应用，可用于食品包装、智能材料、氨气检测、环境监测与安全等领域。
17、与现有技术相比较，本专利技术具有的有益效果：
18、本专利技术利用功能化改性的纳米淀粉作为功能性填料，可有效地分散在疏水性的pla/pbat基质中，获得均匀、致密的高性能多功能pla/pbat基复合膜材料；此外，本专利技术所制备得到的pla/pbat基复合膜具有优异的力学强度、断裂伸长率、韧性、紫外阻隔、高能蓝光阻隔、水汽阻隔、氨气响应变色、生物可降解等性能，同时还能保持较高的可见光透明性，可用作智能指示材料及时有效地指示肉类食品（如虾等）在贮藏过程中的新鲜度变化情况，且该复合材料制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，在食品包装、智能材料、氨气检测、环境监测与安全等领域具有广泛的应用价值。
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1.一种高性能多功能PLA/PBAT基复合膜，其特征在于，由以下重量份的组分组成：PLA90份，PBAT 10份，功能化改性的纳米淀粉2-4份；
2.根据权利要求1所述的高性能多功能PLA/PBAT基复合膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的高性能多功能PLA/PBAT基复合膜的应用，其特征在于，用于食品包装、智能材料、氨气检测、环境监测与安全领域。
【技术特征摘要】
1.一种高性能多功能pla/pbat基复合膜，其特征在于，由以下重量份的组分组成：pla90份，pbat 10份，功能化改性的纳米淀粉2-4份；
2.根据权利要求1所述的高性能多功能pla/...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹志明，魏东，唐群，李和平，郑光禄，杨莹莹，刘金聚，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：
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