[发明专利]一种可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜及其制备方法。

背景技术

以二氧化碳为原料制备的脂肪族聚碳酸酯是一种拥有可生物降解性质的聚合物。由于脂肪族聚碳酸酯的合成原料利用了“温室气体”—二氧化碳气体，减轻了环境压力，属于废弃物循环利用；与此同时脂肪族聚碳酸酯本身还具有可生物降解的特性，可解决困扰世界的“白色污染”问题，因此具有非常重要的社会效益和环保价值。经过几十年的努力，脂肪族聚碳酸酯的合成催化技术不断获得改进，合成成本不断降低，材料的改性空间得以增加，扩大了材料的使用范围。

以二氧化碳和环氧化合物为原料合成的具有高度交替结构的二氧化碳共聚物—脂肪族聚碳酸酯无毒、无污染、不易燃。同时由于脂肪族聚碳酸酯主链上存在酯键，该聚合物不仅可以光降解，还是一种全生物降解塑料。高分子量二氧化碳共聚物的薄膜具有很好的透明性，还有优良的阻隔氧气和水的性能，有望在一次性餐具、可降解的医药和食品包装材料以及复合材料等方面得到广泛的应用。

关于PPC复合薄膜材料的制备已有报道。公开号CN1328098A的专利申请公开了一种可降解的耐水耐油保护膜的制备方法：将二氧化碳共聚物溶解在低毒或无毒的溶剂中，配成3～6wt%的溶液，喷涂或浸涂在已经成型的淀粉餐具的表面，经过干燥处理除去残余溶剂，制成可降解的耐水、耐油、透明的保护膜。公开号CN101348606A的专利公开了一种以聚碳酸亚丙酯与聚乳酸为原料复合制备得到的完全可降解聚碳酸亚丙酯复合薄膜材料，该材料在保持了基体材料原有特性的同时，热学性能、力学性能及降解性能均得以提高，并且具有良好的成膜性和透明度，可作为一种可降解薄膜加以使用。公开号CN101348605A的专利公开了一种以聚碳酸亚丙酯和聚乙二醇为原料复合制备得到的可降解脂肪族聚碳酸酯复合薄膜材料，该材料在保持了基体材料原有特性的同时，热学性能、力学性能及降解性能均得以提高，并且具有良好的成膜性和透明度，可作为一种可降解薄膜加以使用。公开号CN101717567A的专利公开了一种具有韧性与抗撕裂强度的可生物降解的聚碳酸亚丙酯与热塑性聚氨酯复合薄膜材料及其制备方法。通过选用合适硬度的聚氨酯作为聚碳酸亚丙酯的改性剂，配合反应性增容剂、抗氧化剂、填充剂等助剂有效地改善聚碳酸亚丙酯的加工性能与使用稳定性能，获得一种柔韧的包装材料。由上可知，以上均是有关PPC复合薄膜材料的报道，关于多孔可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜材料未见报道。

在实际应用中，微孔聚合物膜是一类特种高分子材料，在化学、生化、医学、石油、电子、食品以及分离技术上日益显示重要地位。聚碳酸酯薄膜本身无毒无害，具备良好的亲水性、生物相容性及优异的生物降解性，因而在生物、医药、化工、环境等领域有着广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜及其制备方法，该薄膜具有微米级多孔的特性。

本发明提供的一种可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜，其孔径为3μm～20μm，开孔率为5%～80%，厚度可在1～100μm的范围内调控。

上述的可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜的孔径具体可为8μm～12μm、8μm～18μm或3μm～8μm；开孔率具体可为30%～60%、50%～60%、30%、50%或60%；厚度具体可为20～40μm、20μm、22μm、35μm、38μm或40μm。

上述的可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜具体可为聚碳酸亚丙酯薄膜。

上述的可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜中，所述聚碳酸亚丙酯的数均分子量可为5.0万～30.0万，具体可为8.0万～25.0万、8.0万、15.0万、20.0万或25.0万。

本发明还提供了上述可降解脂肪族聚碳酸酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：

将所述脂肪族聚碳酸酯溶于溶剂中得到铸膜液；

将所述铸膜液倾倒于铸膜板上并进行铺展，然后依次经静置和干燥至恒重的步骤即得产品。

上述的制备方法中，可用一特制刮刀使之铺展成一具有一定厚度的均匀薄层。

上述的制备方法中，所述溶剂可为环己酮、二氯甲烷、三氯甲烷、甲酸乙酯、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、四氢呋喃、甲基环戊醚、甲基叔丁醚和2,4-二氧六环中的任意一种或几种的混合物。

上述的制备方法中，所述铸膜液中所述脂肪族聚碳酸酯的质量百分含量可为1%～20%，具体可为6%、9%、10%或12%。