[发明专利]一种可降解高阻隔乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种降解高阻隔乳液及其制备方法和应用，乳液以重量份数计，包括以下原料：70‑90份聚3‑羟基丁酸酯‑3‑羟基戊酸酯共聚物(PHBV)，100‑200份溶剂，5‑10份右旋聚乳酸(PDLA)，0.1‑0.3份引发剂，0.1‑0.2份扩链剂，1‑5份改性纳米蒙脱土，1‑2份聚乙二醇，300‑800份水，1‑5份乳化剂和0.5‑2份水溶性抗菌剂。上述乳液具有优异阻隔性能；还具有优异可降解性；应用在可降解薄膜上，使得薄膜能够达到软包装的阻隔性能，大大扩展可降解薄膜的使用范围，具有优异的应用前景。

技术领域

本发明属于阻隔液技术领域，尤其涉及一种可降解高阻隔乳液及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着国内外禁塑要求的推广，越来越多的可降解塑料开始应用在人们的生活之中。在可预见的未来，可降解塑料全面应用到人们的生活方方面面是一个必然的局面，功能性高阻隔包装也必然会迎来可降解塑料的到来。但是现有的可降解塑料的其氧气透过量和水蒸气透过量都比现有的常规高阻隔K膜大一个数量级，造成可降解塑料薄膜无法用于高阻隔包装。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可降解高阻隔乳液及其制备方法和应用，该乳液使得可降解薄膜具有高阻隔性。

本发明提供了一种可降解高阻隔乳液，以重量份数计，包括以下原料：

70-90份聚3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)，100-200份溶剂，5-10份右旋聚乳酸(PDLA)，0.1-0.3份引发剂，0.1-0.2份扩链剂，1-5份改性纳米蒙脱土，1-2份聚乙二醇，300-800份水，1-5份乳化剂和0.5-2份水溶性抗菌剂。

在本发明中，所述聚3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)的数均分子量为5000～30000g/mol。

在本发明中，所述溶剂选自氯仿和乙醇的混合溶剂；

所述引发剂为对甲苯磺酸；

所述扩链剂选自巴斯夫joncrylADR-4368-CS；

所述聚乙二醇的分子量为500～3000g/mol。

在本发明中，所述右旋聚乳酸(PDLA)的分子量为5000～12000g/mol；所述PDLA的添加使得本发明提供的高阻隔乳液在废弃后能够在自然界中先有PDLA水解产生酸性环境，在酸性环境中，抗菌剂的作用受到抑制，从而更好的促使PHBV分解，达到对产品可降解性能的控制。

在本发明中，所述乳化剂选自吐温20、吐温21、吐温40、吐温41、吐温80、吐温81和吐温85中的一种或多种。

在本发明中，所述抗菌剂选自氨丙基双胍和/或聚六亚甲基双胍。所述抗菌级能够为高阻隔乳液提供抗菌型，并且通过控制抗菌剂和PDLA的添加量来控制降解时间。常温环境中，抗菌剂的使用能够使得PHBV在无菌条件下保持长时间的阻隔性能。

本发明提供了一种上述技术方案所述可降解高阻隔乳液的制备方法，包括以下步骤：

将PHBV、溶剂、PDLA、引发剂和扩链剂混合，搅拌溶解，加压升温进行共聚反应，得到PHBV/PDLA共聚物；

将改性纳米蒙脱土和聚乙二醇混合，再与PHBV/PDLA共聚物混合均匀，得到混合物；

将水和乳化剂混合，得到的预乳化液和混合物混合，高速搅拌及超声分散，得到水包油型乳液，冷却，降压，空气吹扫，待VOC含量降至30g/L以下后加入抗菌剂，反应，得到可降解高阻隔乳液。

在本发明中，所述共聚反应的温度为70～90℃，共聚反应的时间为2～6h。

在本发明中，所述高速搅拌的速度为6000～20000rpm；