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一种可生物降解的聚乳酸薄膜

摘要

本发明涉及可降解材料领域,具体为一种可生物降解的聚乳酸薄膜,由以下成分组成:聚乳酸20‑25份、聚碳酸亚丙酯5‑10份、聚丁二酸丁二醇酯3‑6份、改性2‑羟基甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物5‑10份、聚乙烯蜡1‑3份、羧甲基淀粉钠1‑3份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5‑1份、木质素磺酸钠0.1‑0.5份、丙烯酰化壳聚糖3‑5份、纳米二氧化硅5‑10份、纳米二氧化钛10‑15份、增韧剂0.1‑0.2份、BASF抗氧剂1076 0.1‑0.2份、BASF抗氧剂126 0.1‑0.2份、聚乙烯醇20‑30份,具有良好的力学性能和生物降解速率,降解彻底、使用安全方便。

著录项

  • 公开/公告号CN112759910A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 上海通原环保科技有限公司;

    申请/专利号CN202110187091.4

  • 发明设计人 王雨;褚仁凯;

    申请日2021-02-18

  • 分类号C08L67/04(20060101);C08L29/04(20060101);C08L69/00(20060101);C08L67/02(20060101);C08L5/08(20060101);C08L3/08(20060101);C08L43/04(20060101);C08L1/04(20060101);C08K13/04(20060101);C08K7/08(20060101);C08K3/36(20060101);C08K3/22(20060101);C08J5/18(20060101);

  • 代理机构31380 上海塔科专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人耿恩华

  • 地址 200333 上海市普陀区中山北路3663号第269幢111室

  • 入库时间 2023-06-19 10:54:12

说明书

技术领域

本发明涉及可降解材料领域,具体为一种可生物降解的聚乳酸薄膜。

背景技术

近年来,生物降解材料的发展与日俱增,应用范围正在不断扩大,在餐具、一次性包装、农用膜和日用品领域开始逐步取代传统塑料。全生物降解薄膜由于在自然环境或者堆肥条件下可以完全分解成水、二氧化碳和有机质成分,对环境没有任何负面影响,因此近年来在日用品包装、快递袋、热收缩膜、胶带、农用地膜等方面有着很大的开发与应用。

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基可再生生物降解材料,使用植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,通过化学等合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料,作为农用地膜材料使用前景很高。

但是,目前市场上的聚乳酸薄膜力学性能较差,使用寿命短,而且由于成分中加入了其他增强材料导致其降解效率和透光率均有所下降,进一步阻碍了其推广使用。

发明内容

针对上述存在的问题,本发明提出了一种可生物降解的聚乳酸薄膜。

为了实现上述的目的,本发明采用以下的技术方案:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20-25份、聚碳酸亚丙酯5-10份、聚丁二酸丁二醇酯3-6份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5-10份、聚乙烯蜡1-3份、羧甲基淀粉钠1-3份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5-1份、木质素磺酸钠0.1-0.5份、丙烯酰化壳聚糖3-5份、纳米二氧化硅5-10份、纳米二氧化钛10-15份、增韧剂0.1-0.2份、BASF抗氧剂1076 0.1-0.2份、BASF抗氧剂1260.1-0.2份、聚乙烯醇20-30份;

其中的改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯是用(三甲基甲硅烷基)乙酸对2-羟基甲基丙烯酸甲酯进行改性得到。

进一步地,所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

(1)氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌20-30min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,继续搅拌20-30min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应5-10h,自然冷却至室温;

(2)将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌30-50min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

进一步地,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.05-1.1。

进一步地,所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、乳化剂、交联剂二乙烯基苯、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至75-80℃反应10-15h后再将扩径剂加入,降温至60-70℃反应3-5h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至85-90℃,搅拌20-40min后降温至40-50℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

进一步地,所述乳化剂为CO430乳化剂、CO436乳化剂、CO458乳化剂、CO630乳化剂中的任意一种或任意组合。

进一步地,所述交联剂二乙烯基苯需经过预处理,具体操作如下:

将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥5-10h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可。

进一步地,所述扩径剂为酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸、丁二酸中的任意一种。

进一步地,所述增韧剂为纳米纤维素晶须和无机盐晶须复合而成,两者重量比为5-10:1。

进一步地,所述无机盐晶须为碳酸钙晶须或硫酸钙晶须。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为40-60r/min,挤出机机筒温度为130-150℃,吹胀比为3.0-3.5。

本发明的有益效果是:

聚乳酸是一种新型的生物降解材料,制成薄膜后能在土壤里降解,产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收,不会排入空气中,不会造成温室效应,是目前广泛研究的可降解薄膜材料,本申请将聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯与其复配进一步改善了聚乳酸薄膜的力学性能,聚碳酸亚丙酯作为二氧化碳-环氧丙烷共聚物,其端基通常为羟基结构,极易出现解拉链式降解现象,加入后可以提升薄膜的可降解性,而且改善耐溶剂型和耐候性,聚丁二酸丁二醇酯作为脂肪族聚酯具有良好的加工性能和弹性,加入后可以改善薄膜的成膜性能和使用寿命,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物相比于传统的MBS树脂由于使用(三甲基甲硅烷基)乙酸对2-羟基甲基丙烯酸甲酯进行改性处理,硅烷结构的引入不仅仅可以改善薄膜耐冲击性能,可以提升自净化效果,降低污垢在薄膜表面的附着力,还有提升耐寒性和加工流动性的作用,热稳定性较差的酯基的引入,进一步提升降解性能,纳米二氧化硅、纳米二氧化钛的加入既能提升薄膜的力学强度,又因为其具有“超亲水性”,加入后可以使薄膜具有自清洁和防雾功能,又不会降低薄膜的透光度,本发明所制备的聚乳酸薄膜具有良好的力学性能和生物降解速率,具有降解彻底、使用安全方便特性,具有广泛的市场应用前景。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸22份、聚碳酸亚丙酯8份、聚丁二酸丁二醇酯5份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、聚乙烯蜡2份、羧甲基淀粉钠1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.6份、木质素磺酸钠0.2份、丙烯酰化壳聚糖4份、纳米二氧化硅8份、纳米二氧化钛15份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比8:1复合而成的增韧剂0.1份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.1份、聚乙烯醇30份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌30min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.1,继续搅拌25min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应10h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌40min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥8h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至75℃反应12h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至70℃反应4h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至85℃,搅拌30min后降温至50℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为50r/min,挤出机机筒温度为150℃,吹胀比为3.5。

实施例2:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20份、聚碳酸亚丙酯5份、聚丁二酸丁二醇酯3份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物8份、聚乙烯蜡2份、羧甲基淀粉钠1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.8份、木质素磺酸钠0.2份、丙烯酰化壳聚糖4份、纳米二氧化硅6份、纳米二氧化钛10份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比10:1复合而成的增韧剂0.1份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.2份、聚乙烯醇25份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌30min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.05,继续搅拌25min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应10h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌40min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥10h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至80℃反应12h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至70℃反应4h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至90℃,搅拌30min后降温至50℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为40r/min,挤出机机筒温度为140℃,吹胀比为3.0。

实施例3:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20份、聚碳酸亚丙酯5份、聚丁二酸丁二醇酯3份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、聚乙烯蜡1份、羧甲基淀粉钠1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5份、木质素磺酸钠0.1份、丙烯酰化壳聚糖3份、纳米二氧化硅5份、纳米二氧化钛10份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比5:1复合而成的增韧剂0.1份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.1份、聚乙烯醇20份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌20min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.05,继续搅拌20min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应5h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌30min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥5h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至75℃反应10h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至60℃反应3h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至85℃,搅拌20min后降温至40℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为40r/min,挤出机机筒温度为130℃,吹胀比为3.0。

实施例4:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸25份、聚碳酸亚丙酯10份、聚丁二酸丁二醇酯6份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、聚乙烯蜡3份、羧甲基淀粉钠3份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酰化壳聚糖5份、纳米二氧化硅10份、纳米二氧化钛15份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比10:1复合而成的增韧剂0.2份、BASF抗氧剂1076 0.2份、BASF抗氧剂126 0.2份、聚乙烯醇30份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌30min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.1,继续搅拌30min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应10h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌50min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥10h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至80℃反应15h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至70℃反应5h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至90℃,搅拌40min后降温至50℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为60r/min,挤出机机筒温度为150℃,吹胀比为3.5。

实施例5:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20份、聚碳酸亚丙酯10份、聚丁二酸丁二醇酯3份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、聚乙烯蜡1份、羧甲基淀粉钠3份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酰化壳聚糖3份、纳米二氧化硅10份、纳米二氧化钛10份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比5:1复合而成的增韧剂0.2份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.2份、聚乙烯醇20份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌25min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.05,继续搅拌30min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应5h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌40min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥5h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至80℃反应12h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至60℃反应5h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至90℃,搅拌30min后降温至40℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为60r/min,挤出机机筒温度为150℃,吹胀比为3.0。

实施例6:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20份、聚碳酸亚丙酯5份、聚丁二酸丁二醇酯3份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物8份、聚乙烯蜡1份、羧甲基淀粉钠1份、乙酰柠檬酸三丁酯0.5份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酰化壳聚糖4份、纳米二氧化硅5份、纳米二氧化钛12份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比10:1复合而成的增韧剂0.1份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.2份、聚乙烯醇25份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌20min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.1,继续搅拌30min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应10h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌40min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥10h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至80℃反应15h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至60℃反应4h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至85℃,搅拌30min后降温至45℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为40r/min,挤出机机筒温度为135℃,吹胀比为3.5。

实施例7:

一种可生物降解的聚乳酸薄膜,以重量份数计,由以下成分组成:

聚乳酸20份、聚碳酸亚丙酯8份、聚丁二酸丁二醇酯6份、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物5份、聚乙烯蜡2份、羧甲基淀粉钠3份、乙酰柠檬酸三丁酯1份、木质素磺酸钠0.5份、丙烯酰化壳聚糖5份、纳米二氧化硅10份、纳米二氧化钛12份、纳米纤维素晶须和碳酸钙晶须按重量比8:1复合而成的增韧剂0.2份、BASF抗氧剂1076 0.1份、BASF抗氧剂126 0.1份、聚乙烯醇20份;

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯的制备方法如下:

氮气保护下,将2-羟基甲基丙烯酸甲酯加入到无水乙酸乙酯中,搅拌20min后,再将(三甲基甲硅烷基)乙酸加入,2-羟基甲基丙烯酸甲酯与(三甲基甲硅烷基)乙酸的物质的量比为1:1.05,继续搅拌20min后,将二丁基锡二月桂酸酯滴加进入,滴毕后升温至回流反应5h,自然冷却至室温,将饱和碳酸氢钠水溶液加入到反应体系中,搅拌40min后过滤除去析出的杂质后分液,水相加入乙酸乙酯萃取分液,合并乙酸乙酯相干燥后减压浓缩即可得到所述改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

其中,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法如下:

将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯、CO430乳化剂、预处理后的交联剂二乙烯基苯(二乙烯基苯的预处理方式:将二乙烯基苯用物质的量浓度为2M的氢氧化钠水溶液洗涤后,再用水洗涤,用无水硫酸镁干燥5h后减压蒸馏,取蒸馏出的液体即可)、引发剂BPO、蒸馏水加入到反应釜中,升温至75℃反应10h后再将扩径剂酒石酸加入,降温至70℃反应3h,得到乳胶液,将乳胶液缓慢倒入氯化钙水溶液中,搅拌升温至90℃,搅拌20min后降温至40℃离心除去杂质,所得固体水洗后烘干即可。

上述可生物降解的聚乳酸薄膜的制备方法如下:

将聚乳酸、聚碳酸亚丙酯、聚丁二酸丁二醇酯、改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯蜡、羧甲基淀粉钠、乙酰柠檬酸三丁酯、木质素磺酸钠、丙烯酰化壳聚糖、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、增韧剂、BASF抗氧剂1076、BASF抗氧剂126、聚乙烯醇混合后加入到吹膜机中通过挤出-吹膜成型制备得到薄膜,吹膜机螺杆转速为40r/min,挤出机机筒温度为130℃,吹胀比为3.5。

对比例1:

对比例1与实施例1基本相同,区别在于,不加入改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

对比例2:

对比例2与实施例1基本相同,区别在于,将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物替换为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

对比例3:

对比例3与实施例1基本相同,区别在于,将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物替换为2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

其中,2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法与实施例1中的改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法基本相同,区别在于,将改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯替换为普通的2-羟基甲基丙烯酸甲酯。

性能测试

对本发明实施例1-7及对比例1-3制备的聚乳酸薄膜进行力学性能测试,测试结果如下表1所示:

拉伸测试采用电子拉力机(Instron 1211,美国Instron公司),分别取横向及纵向薄膜进行拉伸,拉伸速率为20mm/min。抗撕裂强度使用万能材料试验机(5900,美国Instron公司),按照QB/T1130-91的标准进行测试,室温,撕裂速率100mm/min。

表1:

将实施例1-7、对比例1-3所制备的聚乳酸薄膜和市售PLA4032D聚乳酸薄膜剪成3cmx3cm大小,记录质量后分别置于水热反应釜中,加入25mL的质量浓度为1%的盐酸溶液,密闭80℃反应,记录聚乳酸薄膜的质量损失率随反应时间的变化,结果如表2所示:

质量损失率=[(反应前质量-反应后质量)/反应前质量]*100%

表2:

通过表1数据可知,本申请所制备的聚乳酸薄膜具有良好的力学性能,而且通过对比可以看出,改性2-羟基甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物的加入可以极大的提升聚乳酸薄膜的力学性能,延长使用寿命;

通过表2数据可知,本申请所制备的聚乳酸薄膜具有良好的降解性能,在试验中20h基本可以达到100%降解,相比于市售PLA4032D聚乳酸薄膜具有更快的降解速率。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例 的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其 他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例 看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求 而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和 范围内的所有变化囊括在本发明内。

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