[发明专利]一种聚乳酸薄膜加工用紫外线屏蔽剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚乳酸薄膜加工用紫外线屏蔽剂的制备方法，涉及薄膜功能助剂技术领域，包括以下步骤：(1)载体的制备，(2)载体溶液的制备，(3)紫外线屏蔽剂的制备。本发明所制紫外线屏蔽剂不仅具有优异的紫外屏蔽作用，还具有良好的可见光透过作用，利用其加工成的聚乳酸薄膜兼具透明性和紫外线屏蔽性。

技术领域：

本发明涉及薄膜功能助剂技术领域，具体涉及一种聚乳酸薄膜加工用紫外线屏蔽剂的制备方法。

背景技术：

聚乳酸是一种无毒、易加工、可完全生物降解的聚合物，它具有较好的化学惰性和良好的生物相容性，可应用于薄膜、塑料、纤维等领域。聚乳酸薄膜在农用地膜、商品包装膜、垃圾袋和电子屏幕保护膜等方面具有巨大的应用潜力，但聚乳酸薄膜存在紫外线屏蔽性能差的缺陷，因此在一定程度上限制了它在农用地膜上的应用。

目前，提高聚乳酸薄膜紫外线屏蔽性能的方法主要是添加紫外线屏蔽剂。紫外线屏蔽剂可以分为两类，一类是有机紫外线屏蔽剂，主要有水杨酸苯酯类、邻羟基二苯甲酮类、邻羟苯并三唑类和羟基苯三嗪类；另一类是无机紫外线屏蔽剂，主要有氧化锌、二氧化钛、氧化铁、滑石粉和炭黑等。而有机紫外线屏蔽剂存在有毒、易渗出和稳定性差的缺点，无机紫外线屏蔽剂存在添加量大、可见光透明性差的缺点。此外，部分紫外线屏蔽剂虽然能够提高聚乳酸薄膜的紫外线屏蔽能力，但同时会降低薄膜对可见光的透过性。因此，如何通过新型紫外线屏蔽剂的制备来使聚乳酸薄膜对紫外线具有良好屏蔽作用的同时对可见光具有良好透过性成为研究重点。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种兼具优异紫外线屏蔽性和可见光透过性且制备操作简单的聚乳酸薄膜加工用紫外线屏蔽剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种聚乳酸薄膜加工用紫外线屏蔽剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)载体的制备：将4A分子筛原粉分散于去离子水中，经搅拌制成均匀浆体，再加入多聚谷氨酸，搅拌均匀，并利用微波反应器微波回流搅拌处理5-10min，再次搅拌均匀，继续微波回流搅拌处理5-10min，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得载体；

(2)载体溶液的制备：将所制载体分散于70％乙醇中，并加热至50-60℃保温搅拌直至形成均匀胶体，即得载体溶液；

(3)紫外线屏蔽剂的制备：向所制载体溶液中加入钛酸四丁酯，搅拌均匀后滴加冰醋酸使体系pH值调至3-4，并加热至回流状态保温搅拌2-5h，再加入四水合氯化亚铁和无水醋酸钠，使无水醋酸钠的浓度达到0.2mol/L，继续回流保温搅拌2-5h，趁热过滤，所得滤渣经无水乙醇洗涤后置于100-110℃烘箱中干燥至恒重，最后依次于300-400℃下煅烧0.5-1h、400-500℃下煅烧2-3h，即得紫外线屏蔽剂。

所述多聚谷氨酸选用水处理级多聚谷氨酸。

所述4A分子筛原粉、去离子水、多聚谷氨酸的质量比为5-10:15-50:1-5。

所述载体、70％乙醇、钛酸四丁酯、四水合氯化亚铁的质量比为5:50-100:10-20:10-20。

所述步骤(2)中与载体一并分散的还有分散助剂。

载体溶液的制备：将所制载体和分散助剂分散于70％乙醇中，并加热至50-60℃保温搅拌直至形成均匀胶体，即得载体溶液。

所述分散助剂与载体的质量比为0.5-1:5。

所述分散助剂由质量比3:0.5-1的富马酸-丙烯酸二元共聚物和PEG-60氢化蓖麻油组成。