[发明专利]一种复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合薄膜及其制备方法，使用生物降解塑料和生物基聚酰胺为原料，使得制备出的复合薄膜具有可降解、绿色环保的优点，中层使用低密度聚乙烯和茂金属聚乙烯的混合物，避免了使用单一低密度聚乙烯因在吹膜过程中存在纵横方向强度不一致而导致的易造成纵向破坏的问题，通过设计内层、中层和外层的不同配方，使得本发明提供的复合薄膜纵横向强度高，具有较高的断裂拉伸率和冲击强度。

技术领域

本发明涉及薄膜领域，尤其涉及一种复合薄膜及其制备方法。

背景技术

随着石油资源的逐渐减少，寻找石油的可替代品已经是全球性问题，来源于自然的可再生资源具有绿色、环保和可持续发展等特点获得了前所未有的发展机遇，生物降解材料正在被世界各国研究人员高度重视。尤其是在过去的5年中，以生物为基础的材料被更多地公开展示，聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、脂肪族-芳香族共聚酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等性价比高的生物塑料已被推向市场，在食品包装、容器、电子产品部件等领域得到广泛应用。PLA是以玉米或薯类淀粉经发酵制得的乳酸为基本原料，经缩聚反应或其二聚体丙交酯的开环聚合反应而制得，在自然界中可生物降解成二氧化碳和水，因而是一种来自自然界、使用后又同归自然界的环境友好材料。PBAT属于热塑性生物降解塑料，是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能；此外，还具有优良的生物降解性，是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好降解材料之一。

尽管PLA、PBAT具有广阔的应用前景，其本身也存在着显著的缺陷，如PLA吹膜成型后在常温下具有极低的断裂伸长率和冲击强度，难以满足现实生活需求；PBAT虽然具有较高的断裂伸长率，但拉伸强度较低，制品柔软、挺度和阻隔性能差，而生物降解树脂目前成本较高，大规模推广难以被市场接受。

发明内容

针对现有技术中生物降解材料存在的性能缺陷，本发明的目的是提供一种复合薄膜，具有较高的断裂拉伸率、冲击强度和优异的阻隔性能。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供一种复合薄膜，包括依次设置的内层、中层和外层，所述内层包括PBAT、热塑性淀粉、相容剂、纳米填料和改性剂，所述中层包括低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯和粘结剂，所述外层包括生物基聚酰胺和相容剂。

优选地，所述相容剂为乙烯丙烯酸树脂、PE-g-GMA、硅氧烷、PE-g-MAH和PE-g-ST中的一种。

优选地，所述纳米填料为纳米碳酸钙、纳米硫酸钡和纳米高岭土中的一种。

优选地，所述改性剂为氟化弹性体或微晶蜡。

进一步地，所述氟化弹性体为四氟乙烯－六氟丙烯－偏氟乙烯共聚物、全氟烷基醭、乙烯－四氟乙烯共聚物中的一种。

优选地，所述内层包括50～70质量份的PBAT、30～50质量份的热塑性淀粉、3～5质量份的相容剂、5～8质量份的纳米填料和1～3质量份的改性剂。

优选地，所述粘结剂为二甲基硅油、聚乙烯醇和羧甲基淀粉钠中的一种。

优选地，所述中层包括80～90质量份的低密度聚乙烯、10～20质量份的茂金属聚乙烯和 2～5质量份的粘结剂。

优选地，所述生物基聚酰胺为PA6或PA6/PA66，所述PA6/PA66为PA6与PA66的共混物。

进一步地，所述PA6/PA66中PA6：PA66的质量份比为(40-75)：(25-45)。

更进一步地，所述PA6/PA66中PA6：PA66的质量份比为70：30。

优选地，所述外层包括85～95质量份的生物基聚酰胺和5～10质量份的增溶剂。