[发明专利]一种高阻隔性生物降解薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明属于包装材料和农用薄膜技术领域，公开了一种高阻隔性生物降解薄膜及其制备方法与应用。其原料包括以下重量百分数的组分：环氧化聚乳酸10‑20％，聚丁二酸丁二醇酯‑乳酸共聚物，5‑10％生物降解聚酯60‑70％，纳米母料10‑20％，抗水解剂0.5‑5％，抗氧剂0.1‑1％。本发明所得生物降解膜的降解性能优良、可完全降解、对环境无污染、无毒性、不会对土壤结构产生破坏。由于纳米粒子均匀分散、环氧化聚乳酸和生物降解聚酯等形成了微交联的互穿聚合物网络结构、且加入抗水解剂和抗氧剂提高了材料的稳定性，因此该生物降解薄膜阻隔性能好，力学性能优良，可用于地膜和包装膜等对阻隔性要求高的高端薄膜领域。

技术领域

本发明属于包装材料和农用薄膜技术领域，特别涉及一种高阻隔性生物降解薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

众所周知，现在石油资源日益紧缺，油价不断攀升，给人们日常生活、工作带来了诸多不良影响，严重影响了社会经济的发展速度，也是地区之间资源争夺的不安定因素。

长期以来，所使用的塑料薄膜类制品都是用不能生物降解的如聚氯乙烯，聚乙烯等材料制成的一次性薄膜类制成品，用完后被废弃为垃圾，这种垃圾需200年左右才能被分解，被随处丢弃后，造成了危害很大的“白色污染”。由于石油化工塑料不降解特性，其残留的塑料破坏了土壤结构，使许多良田减产，土壤沙漠化，河流堵塞，造成洪涝灾害。

目前生物降解薄膜，主要采用淀粉、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇等共混制备的生物降解树脂吹膜，极性较大，对水蒸气的阻隔性较差，很难满足包装和农业使用要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高阻隔性生物降解薄膜。

本发明另一目的在于提供一种上述高阻隔性生物降解薄膜的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述高阻隔性生物降解薄膜在制备地膜和包装膜中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种高阻隔性生物降解薄膜，其原料包括以下重量百分数的组分：

所述环氧化聚乳酸通过聚乳酸与扩链剂在双螺杆挤出机中反应性挤出制备；其中所述聚乳酸的含量为90～95wt.％，所述扩链剂的含量为1～5wt.％；所述扩链剂优选为Joncryl 4368；所述双螺杆挤出机各温度段的温度独立地为180～190℃。

所述的生物降解聚酯为聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物、聚己内酯和聚羟基丁酸-羟基戊酸共聚酯中的至少一种；

所述的纳米母料为纳米二氧化硅与聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物在双螺杆挤出机中反应性挤出制备；其中所述纳米二氧化硅与聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物的质量比为1：6～15，优选为1:9；所述双螺杆挤出机中的各温度段的温度独立地为160～170℃。

所述的抗水解剂为碳化二亚胺和聚碳化二亚胺中的至少一种；

所述的抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168中的至少一种。

一种上述高阻隔性生物降解薄膜的制备方法，具体步骤为：

将环氧化聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯-乳酸共聚物、生物降解聚酯、纳米母料、抗水解剂、抗氧剂混合均匀后，放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，制备生物降解树脂，最后将所得生物降解树脂放入吹膜机吹膜制备高阻隔性生物降解薄膜。

所述熔融时的温度为160～190℃，优选为180℃；所述造粒机的螺杆转速为130～170rpm，优选为150rpm。

上述高阻隔性生物降解薄膜在制备地膜和包装膜中的应用。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：