[发明专利]一种抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗紫外高阻水的PBAT薄膜及其制备方法，其组成包含聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，通过助剂的复配使用实现协同抗紫外能力，制得的PBAT薄膜具有良好的抗紫外性能和优异的阻水性能；其制备方法是通过挤出机熔融共混和切料机切料制得均匀混合粒料，再将混合粒料制成PBAT薄膜。相比于纯PBAT薄膜，本发明制备的PBAT薄膜紫外线透过率和水蒸气渗透系数都显著降低，阻水高分子可以选用可降解高分子实现全降解，这种PBAT薄膜可应用于食品包装和农用薄膜等领域，具有良好的应用前景。本发明制备方法工艺简单、成本低、便于操作，有利于进行工业化生产。

技术领域

本发明属于功能高分子材料的技术领域，更具体地讲，涉及一种抗紫外高阻水PBAT薄膜及其制备方法。

背景技术

由于拥有质轻、便宜和易加工等特点，聚合物薄膜得到了广泛的应用。但是，聚烯烃聚合物薄膜的大量使用导致了严重的“白色污染”，严重破坏环境的同时会对自然界中的动植物以及人类造成较大的危害。因此，人们对生物可降解聚合物薄膜的需求量越来越大。在众多的生物可降解材料中，聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)凭借其优异的延展性、耐热性以及良好的吹塑性(可与聚乙烯媲美)而备受瞩目，它在聚合物薄膜领域有十分广阔的应用前景。但是，PBAT的抗紫外能力弱，其薄膜产品在紫外光照射下会发生性能恶化，而聚合物薄膜一般需要有较持久的性能稳定性。因此，PBAT薄膜难以在有紫外线的场所长期使用。同时，PBAT的水蒸气透过率较高，这也限制了其在阻水领域的应用，比如在农用薄膜领域，聚合物薄膜如果有低的水蒸气透过率，就可以起到保水的作用，减少灌溉用水。

具有良好的抗紫外能力和阻水能力是很多聚合物产品的基本要求。在与聚合物抗紫外相关的专利中，大部分都是通过聚合物与单一抗紫外剂复合，没有实现各抗紫外剂之间的优势互补。极少数通过聚合物与多种抗紫外剂复合，但也只是单一地利用了紫外线吸收抗紫外机理，没有利用紫外线屏蔽抗紫外机理。在与聚合物阻水相关的专利中，常采用添加阻水层或者高长径比的纳米填料来降低聚合物的水蒸气透过率，生产成本较高。

因此，为了拓宽PBAT薄膜的应用范围，亟需提高PBAT的抗紫外能力和阻水能力。到目前为止，现有技术主要通过往PBAT中添加对不同波段紫外线具有吸收能力的紫外吸收剂来提高PBAT的抗紫外能力，而提高PBAT的阻水能力都是通过添加改性的纳米粘土这种昂贵的高长径比填料或者通过制备具有阻水层的多层复合薄膜来实现的。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种既抗紫外又高阻水的PBAT薄膜及其制备方法。

本发明的一方面提供了一种抗紫外高阻水PBAT薄膜，所述抗紫外高阻水PBAT薄膜包含以下组分：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂，其中，PBAT、阻水高分子、抗紫外剂、抗氧剂、热稳定剂和开口剂的重量比为100:(1～15):(0.1～5):(0.1～1):(0.1～5):(0.1～5)。

根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述阻水高分子为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡以及3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物中的一种或两种。

根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述抗紫外剂包括紫外光屏蔽剂和紫外光吸收剂，所述紫外光屏蔽剂为炭黑，所述紫外光吸收剂为氧化锌和/或2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑，所述紫外光屏蔽剂与紫外光吸收剂的质量比为5:1～50:1。

根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂264和抗氧剂168中的一种。

根据本发明抗紫外高阻水PBAT薄膜的一个实施例，所述热稳定剂为硬脂酸钡、硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种。