[发明专利]一种可降解复合增塑剂改性的PVA及其制备方法

说明书

本发明涉及复合增塑剂制备和改性PVA的技术领域，具体涉及一种可降解复合增塑剂改性的PVA及其制备方法。改性PVA的原料按质量比计，PVA 100份、复合增塑剂20~30份；其中复合增塑剂中的质量比为甘油：ɛ‑CL=（15~30）：（2~5）。制备方法具体包括：先将甘油和ɛ‑CL进行开环聚合得到复合增塑剂；在以PVA为基体材料，再滴加复合增塑剂，混合均匀，静止放置，得到混合和溶胀好的PVA；最后，密炼成型得到改性PVA。现有的增塑剂存在制备方法复杂，并且需要进行复配，后续污染等问题；本发明在甘油和ɛ‑CL开环聚合制备得到的复合增塑剂共混物，不需要进行后处理，不会产生废液污染环境。同时，复合增塑剂的配方简单，制备方法简单、高效，可降解。

技术领域

本发明涉及复合增塑剂制备和改性PVA的技术领域，具体涉及一种可降解复合增塑剂改性的PVA及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇（PVA）是一种无毒、高阻隔、可生物降解的水溶性高分子材料。由于具有优良的综合性能，其力学性能和耐热性能与许多工程塑料相当，应用范围十分广泛。PVA优异的生物降解性已得到公认，其最终的分解产物为CO₂和H₂O，对环境无污染，是一种优良的环保材料。PVA已应用于各个领域，尤其在食品保鲜方面所制备的薄膜性能要优于其它基体类的薄膜。PVA薄膜在新型薄膜的生产中已处于领先地位，且发展成为新型的食品包装材料。PVA复合薄膜的制备大都采用小型工艺过程，例如浸渍法，溶液流延法。该方法具有一定的缺点，设备费用高，占地面积和劳动力偏大，成本较高，致使生产率降低。

目前，采用挤出吹塑工艺流程来制备PVA复合膜很少，存在的问题是由于PVA含有大量羟基，分子间以及分子内形成大量氢键，使其熔点和分解温度非常接近，很难对PVA材料进行热塑加工。因此需要添加一定配比的增塑剂或稳定剂与PVA基体混合形成复合体，代替PVA分子间或分子内的氢键作用，进而控制其聚集状态结构，使其结晶度和熔融温度降低，最终实现热塑加工。

现有的增塑剂制备方法复杂，一般是选用助剂进行复配，同时后续处理造成环境污染等问题，因此，目前急需一种具有配方简单、无后续污染、可降解、对环境友好的用于PVA的增塑剂，同时还能降低PVA的结晶度和熔点达到改性PVA材料的目的，实现PVA的熔融和热塑性成型加工。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是提供了一种可降解复合增塑剂改性的PVA及其制备方法，所要解决的技术问题是提供一种配方简单、无污染、可降解的复合增塑剂，并且通过复合增塑剂对PVA进行增塑使其结晶度和熔点降低，避免其在成型加工中的分解。本发明的制备方法通过工艺过程的控制来改善复合增塑剂在PVA基体材料内的分散效果，提高其增塑效果。

技术方案：

一种可降解复合增塑剂改性PVA，原料包括：按质量比计，PVA 100份、复合增塑剂20~30份；其中复合增塑剂中的质量比为甘油：ɛ-CL=（15~30）：（2~5）。

优选地，原料包括：按质量比计，PVA 100份、复合增塑剂20~30份；其中复合增塑剂中的质量比为甘油：ɛ-CL=20：3。

优选地，复合增塑剂是由甘油和ɛ-CL开环聚合得到。

一种可降解复合增塑剂改性PVA的制备方法，制备方法具体包括：

步骤一：将甘油和ɛ-CL进行开环聚合得到复合增塑剂；

步骤二：以PVA为基体材料，再滴加复合增塑剂，混合均匀，静止放置，得到混合和溶胀好的PVA；

步骤三：密炼成型得到改性PVA。

优选地，将甘油、ɛ-CL与催化剂恒温搅拌，其中甘油、ɛ-CL与催化剂的质量比为，甘油：ɛ-CL：催化剂=（15~30）：（2~5）：（0~0.5），搅拌的同时通入氮气，待反应结束后，得到复合增塑剂。