[发明专利]一种可海水溶解的复合材料及其制备的包装制品

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种可海水溶解的高分子复合材料，并进一步公开其制备方法，以及由该复合材料制备的包装制品。本发明所述可海水溶解的复合材料，以聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙二醇、柠檬酸三甲酯维生素E和柠檬酸为原料进行制备，制得的高分子复合材料以及包装制品，具有较好的可海水溶解性能，在海水环境下可快速、完全溶解，且溶解后完全无任何固体残留物产生，不会对海洋环境产生二次污染；而且，本发明所述可海水溶解的复合材料以及包装制品，具有较好的拉伸强度，可满足薄膜、容器等包装材料的性能需求，具有较为广泛的用途。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种能够在摄氏0℃以上不结冰的海水中溶解的高分子复合材料，并进一步公开其制备方法，以及由该复合材料制备的包装制品。

背景技术

塑料作为一种常见的有机高分子材料，在人们的生活中被大量的、广泛的应用，而随着塑料用量的不断增大，产生的废弃塑料也日益增多，特别是各种包装膜、农地膜、一次性餐盒、垃圾袋等塑料制品的大量使用，对大地、河流、海洋、森林环境造成了严重的污染。为解决塑料废弃物对环境的污染问题，生物降解和光降解(分解)塑料得到了广泛的研究和推广。现有技术中广泛使用的生物降解和光降解塑料多为土壤或阳光(紫外线)降解产品，即通过地下填埋、暴晒或堆肥的方式实现塑料制品的降解或分解。该类材料的推广，一定程度上减轻了环境保护的压力，使日常塑料材料的降解问题进入可操作阶段。

近年来，随着人类对海洋依赖程度的不断提高，塑料垃圾致死海洋生物的案例层出不穷，且有愈演愈烈之势，减少直至消除海洋污染刻不容缓。越来越多的国家对于水体，尤其是海洋的塑料垃圾污染问题开始重视起来，欧美等一些发达国家制定了相关法律，以应对日益严重的海洋塑料垃圾污染问题。由于海水的特性，通常在陆地上存活的有助于塑料垃圾降解的微生物不能在海水中生存，对于需要依赖生物降解的塑料制品，在海水中几乎都无法降解，即便被海洋生物吞食后，也没有可以降解的环境，同样会造成海洋生物的死亡。另外，由于塑料垃圾通常是在海水中漂浮，并且海水阻隔了阳光中大约90％的紫外线，导致对于依赖光降解的塑料包装制品，更是难以降解。因此，普通的生物降解、光降解塑料制品在海水中并不能像在陆地上一样发生降解。据报道，一般的塑料垃圾在海水中或者在海底要200年以上才能被分解，导致塑料垃圾污染海洋问题日益严峻。

与陆地环境相比，海水中富含各种无机盐类和微量元素，盐度长期维持在3.0％-3.4％左右，且大约90％的海洋环境的温度都在5℃以下，含氧量表层为4.59-8.72毫克/升，底层逐渐减少为4.06-7.59毫克/升，约56％以上的海洋环境处在100-1100大气压的压力之中；并且海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外，还会有沿一定途径的大规模洋流；而且海水中微生物种类较多，且分布广，但除了近海区的微生物密度略大外，大洋海水中微生物密度都较小，平均一般为每40毫升海水几个至几十个；此外，海水中的微生物密度使得海洋微生物长期适应复杂的海洋环境而生存，有独特的嗜盐、嗜压、嗜冷、低营养性。总体来看，海洋环境以富含水、高盐、高压、低温、流动和稀营养为特征，海洋微生物与堆肥降解过程中每升土壤中数十亿的微生物数量相比，几乎可以忽略。因此，海水降解可以看作是高盐复杂水体环境中聚合物的非酶促水解反应，其材料降解难度相对于可土壤降解材料，呈现出极大的降解难度和极长的降解周期。

因此，需要开发出能在摄氏0℃以上不结冰的海水中自行溶解的高分子材料，替代PP、PE等难以降解的传统塑料材料，以克服传统塑料制品难降解带来的水体尤其是海洋污染问题，是解决目前海洋塑料垃圾污染问题有效的途径，对于海洋污染的防治具有积极的意义。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种可海水溶解的高分子复合材料，以解决现有技术中传统塑料材料在海水中极难降解导致海洋污染严重的问题；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供由上述可海水溶解的高分子复合材料制备的包装制品。