【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于薄膜制造，具体涉及一种高阻隔可降解复合薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对商品的要求越来越高，由此而带动的包装材料的发展日新月异，其中对包装材料的阻隔性能出现了比较大的提升需求。食品、药品的包装以及一些高科技精细仪器的包装中都需要包装材料具有较好的阻气性和阻湿性。氧气和水蒸气的透过一方面可能影响包装内产品的保质周期或使用周期，缩小产品的寿命，另一方面包装物的泄露可能对货架产生污染腐蚀，影响人们对产品的消费需求，尤其在食品和药品行业中，氧气和水蒸气的进入会对商品的质量产生致命的威胁，危害人体健康。作为阻隔性包装中常用的合成聚合物如聚乙烯、聚丙烯塑料、evoh树脂系列阻隔性薄膜、活性阻隔性薄膜、pet瓶等，虽然对水蒸气和水分具有良好的阻隔性能，但相应的塑料制品在给人们生活带来极大便利的同时，大量的塑料垃圾也带了巨大的环境问题。因此研制绿色、健康、可持续、原料广泛、阻气性能优异的全生物降解复合材料具有重要的意义和巨大的发展前景。
2、生物降解塑料在我国市场上形成工业化规模，占据较大市场份额的主要为pla、pbat和ppc。pla有较高的拉伸强度和弹性模量，但是脆性有余韧性不足，高温力学性能不稳定，对温度变化及其敏感，加工范围较窄。pbat具有较好的力学性能和韧性、加工性能和热稳定性高，但强度低。ppc具有一定的气体阻隔性能，然而ppc为非晶结构，分子链柔性大且相互作用力小，使得材料热性能差，导致制品高温尺寸稳定性差，低温下脆性大，故其大规模应用仍没有取得突破性进展。目前
3、公开号为cn100999587a的中国专利公开了一种具有优异的耐热性能、非各向异性抗撕裂性能和柔性的全降解薄膜及其材料的制备方法，该薄膜组合物主要由聚乳酸和脂肪族聚酯以及相应的增塑剂、助剂组成。从组合物成分来看，聚乳酸和脂肪族聚酯不能实现较好的相容，且制得的柔性薄膜耐热性差，耐穿刺性能差，高温使用时易发生薄膜蠕变变形，影响正常使用。
4、公开号为cn105199347a的中国专利公开了一种pla/mmt降解增强母料共混改性pla/pbat复合材料及其制备方法。该专利以聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸～己二酸～丁二醇共聚酯(pbat)和pla/mmt降解增强母料为原料，将pla、pbat、pla/mmt降解增强母料混合均匀后，熔融共混改性pla/pbat制备的pla/pbat复合材料。其中pla/mmt降解增强母料是通过插层剂和助插层剂利用离子交换制备有机蒙脱土，增加蒙脱土之间的层间距，再通过熔融原位聚合将单体或聚乳酸分子链插层到蒙脱土的层间制得。该专利利用pla/mmt降解增强母料改善pla与mmt之间的相容性，改变pbat的相尺寸和分散性，pbat在复合材料中的相尺寸变小，分散均匀，相态发生转变，该改性复合材料的缺口冲击强度为5.30kj/m2，断裂伸长率为16.23％。但该改性复合材料用于包装薄膜方面，尤其是快递包装薄膜方面不适用，因断裂伸长率远达不到该应用领域的要求。
5、公开号为cn105038083a的中国专利公开了一种反应性挤出制备pla/pbat/ppc复合改性材料的方法。所制备的pla/pbat/ppc复合改性材料，主要由pla、pbat、ppc、增塑剂、引发剂、助反应剂、接枝单体和抗老化助剂组成。该复合改性材料是应用反应型双螺杆挤出机通过对pbat接枝再与pla、ppc共混制备的一种三元合金复合材料，接枝的pbat起到了增容作用，虽然该复合改性材料的韧性有一定程度的提高，但其抗撕裂性能提高并不明显，且受ppc拉伸强度低和耐热性不好的影响，导致该复合改性材料的拉伸强度比pla/pbat二元复合材料还要低，同时耐热性能也变差。
6、公开号为cn103254597a的中国专利公开了一种pla/pbat生物降解复合材料及其制备方法。所制备的pla/pbat生物降解复合材料由聚乳酸、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、乙烯～醋酸乙烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物与聚乳酸接枝共聚物以及植物油多元醇制成，通过乙烯～醋酸乙烯共聚物与聚乳酸接枝共聚物提高了复合材料之间的相容性，并通过乙烯～醋酸乙烯共聚物提高了pla/pbat生物降解复合材料的韧性，并保持了很好的拉伸强度。但是该专利中所使用的乙烯～醋酸乙烯共聚物是一种石油基材料，不具有低碳环保特性，且在自然环境不可生物降解，所以该专利中所制备的pla/pbat生物降解复合材料的低碳生物可降解性不好。
7、公开号为cn103804879a的中国专利公开了一种高阻隔聚碳酸亚丙酯基复合薄膜材料及其制备方法。所制备的复合薄膜材料主要包括以下原料：聚碳酸亚丙酯、聚乙烯醇、层状硅酸盐和增塑剂。该专利以聚碳酸亚丙酯基为基材，改性制备可降解的高阻隔聚碳酸亚丙酯基复合薄膜材料。所制备的复合薄膜材料保持了基材原料特性的同时，其阻隔性能、热性能、力学性能均得以提高，但该专利中所制备的复合薄膜材料的基本力学性能未在实施例中进行表征，并且该专利中所使用的ppc和聚乙烯醇均属于中低分子量聚合物，由其制备的复合薄膜材料力学性能会较差。另外，市场ppc价格约在在30000元/吨，聚乙烯醇价格约在12000元/吨，该专利制备的复合薄膜材料成本较高。
技术实现思路
1、为了克服现有复合薄膜材料存在的强度低、韧性差、易变性、耐热性差、低碳生物可降解性不好、成本高的问题，本专利技术提供一种高阻隔可降解复合薄膜及其制备方法。本专利技术所制备的复合薄膜具有高强度、高韧性、高阻隔性能且成本较低、高可生物降解性能等优点。除应用于地膜领域外，还可广泛应用于高科技精细仪器的包装、食品和药品行业等阻隔性要求高的高端包装领域。
2、本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供的一种高阻隔可降解复合薄膜，按照重量份数计包括以下组分：
4、pla：30～60份；
5、pbat：15～30份；
6、ppc：15～30份；
7、蒙脱土：1～10份；
8、环氧扩链剂：0.2～1份；
9、脂肪族醇类扩链剂：0.2～0.5份；
10、低分子量脂肪族聚酰胺类物质：1.5～15份。
11、作为优选的实施方式，所述pla为重均分子量15～20万的聚乳酸，碳氧比例为0.8～1.5。
12、作为优选的实施方式，所述pbat为重均分子量5～7.5万的聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯的共聚物，碳氧比例为1.5～2.2。
13、作为优选的实施方式，所述ppc为二氧化碳和环氧丙烷共聚得到的可完全降解产物，其数均分子量为5～15万本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，按照重量份数计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述PLA为重均分子量15～20万的聚乳酸，碳氧比例为0.8～1.5。
3.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述PBAT为重均分子量5～7.5万的聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯的共聚物，碳氧比例为1.5～2.2。
4.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述PPC为二氧化碳和环氧丙烷共聚得到的可完全降解产物，其数均分子量为5～15万，分子量分布在3～6，二氧化碳含量大于40％，比重在1.23～1.32(g·cm-3)。
5.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述蒙脱土选择钠基蒙脱土。
6.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述环氧扩链剂为丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物，含有7～10个活性基团环氧基，其环氧当量为300-400g/mol，粒径为0.5～1.5mm，重均分子量为7000～80
7.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述脂肪族醇类扩链剂选自甘油、乙二醇、丙二醇、丁二醇中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述低分子量脂肪族聚酰胺类物质的分子量为1000～1500，胺值为230～250mg KOH/g，粘度(75℃)为3500～7000mPa·S，密度(75℃)为0.92～0.96(g·cm-3)。
9.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述低分子量脂肪族聚酰胺类物质的重量是蒙脱土重量的1.5～4倍。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的高阻隔可降解复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，按照重量份数计包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述pla为重均分子量15～20万的聚乳酸，碳氧比例为0.8～1.5。
3.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述pbat为重均分子量5～7.5万的聚己二酸和对苯二甲酸丁二酯的共聚物，碳氧比例为1.5～2.2。
4.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述ppc为二氧化碳和环氧丙烷共聚得到的可完全降解产物，其数均分子量为5～15万，分子量分布在3～6，二氧化碳含量大于40％，比重在1.23～1.32(g·cm-3)。
5.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述蒙脱土选择钠基蒙脱土。
6.根据权利要求1所述的高阻隔可降解复合薄膜，其特征在于，所述环氧扩链剂为丙烯酸环己酯、甲基丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃平，郭锐，李延亮，王日辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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