[发明专利]一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法

权利要求书

1.一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于该阻隔材料由生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料和生物降解高分子基氧气阻隔层物料分别经熔融塑化，通过两台挤出机复合的共挤出系统在设计成3个流道的汇流器中叠合获得平行排布3层的初始结构后，再经过与所述汇流器连接的n个层倍增器进行层状叠合，形成具有生物降解高分子基水蒸气阻隔层和生物降解高分子基氧气阻隔层交替排布的多层结构挤出物：

(1)所述的生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料为可熔融加工、亲水接触角在60°～90°之间、水蒸气渗透率在90％RH条件下小于3E-13g·cm·cm^-2·s^-1·Pa^-1的生物降解高分子材料即水蒸气阻隔层的基体，和可熔融加工、亲水接触角在90°～150°之间的疏水性生物降解酯类化合物即水蒸气阻隔层的分散相，按重量百分比为50～99％：50～1％进行配料的共混物；

(2)所述的生物降解高分子基氧气阻隔层物料为分子链含极性官能团、氧气渗透率在0％RH条件下小于2E-16cm³·cm/cm²·s·Pa且可熔融加工的生物降解高分子材料即氧气阻隔层的基体，和比表面积在50-3000m²/g之间的片状填料即氧气阻隔层的填料，按重量百分比为50～99％：50～1％进行配料的共混物。

2.根据权利要求1所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的水蒸气阻隔层的基体选自聚己内酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚羟基脂肪酸酯、羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物中的一种；水蒸气阻隔层的分散相选自三硬脂酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、单肉蔻酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、棕榈酸甘油酯中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的水蒸气阻隔层的分散相的亲水接触角比水蒸气阻隔层的基体的亲水接触角高30°以上。

4.根据权利要求1所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的氧气阻隔层的基体选自聚乙烯醇、热塑性淀粉、热塑性大豆分离蛋白中的一种；氧气阻隔层的填料选自蒙脱土、石墨烯、蛭石、沸石中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述多层结构挤出物是通过由两台挤出机(A、B)、汇流器(C)、n个层倍增器(D)、成型口模(E)和冷却牵引装置(F)组成的多层挤出系统熔融挤出并冷却定型得到；其水蒸气阻隔性能和氧气阻隔性能可通过多层结构挤出物的总厚度、内部总层数、水蒸气阻隔层和氧气阻隔层的层厚比调控。

6.根据权利要求1或5所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的多层结构挤出物总厚度为0.01-10mm；多层结构挤出物的内部总层数为3-32769；生物降解水蒸气阻隔层和生物降解氧气阻隔层的厚度比为1:99-99:1。

7.根据权利要求1所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的多层结构挤出物的3层初始结构为两个外层为水蒸气阻隔层，中间层为氧气阻隔层，当使用n个层倍增器时，材料呈最外的两层为水蒸气阻隔层，且水蒸气阻隔层和氧气阻隔层平行交替排布的结构，材料总层数为2⁽ⁿ⁺¹⁾+1层，其中，n为1-14。