[发明专利]可生物降解多层复合阻隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种可生物降解多层复合阻隔膜及其制备方法，其中，可生物降解多层复合阻隔膜包括基体层、位于基体层两侧的粘合层、和位于粘合层远离基体层的一侧的阻隔层，基体层的材质包括生物降解树脂，粘合层的材质包括经活性基团改性的聚乳酸，阻隔层为聚乙烯醇溶液于粘合层上干燥而成。阻隔层采用聚乙烯醇溶液干燥而成，能形成连续致密的PVA层，故具有较佳的气体阻隔性。且改性的聚乳酸中的活性基团可与PVA分子链上的羟基发生化学反应，以提高阻隔层于基体层上的附着力，使层间结合力达到不可分离的程度，进一步提高了阻隔性能。PVA分子链上羟基因发生化学反应而数量减少，使PVA原有的不耐水性得到了改善，相应的水汽阻隔性也得到了提高。

技术领域

本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种多层复合膜，更加涉及一种可生物降解多层复合阻隔膜及其制备方法。

背景技术

塑料自问世以来，广泛应用于国民经济的各个领域，给人类的生产和生活带来了极大的便利。然而，其巨大的使用量和废弃量导致了日益严重的环境污染，即白色污染，包括河流污染、农田地膜污染以及海洋塑料污染。因此，近些年来，人们一直在寻找能替代传统塑料的产品。

而生物降解塑料的出现，很好地解决了这一问题。生物降解塑料又称生物分解塑料，指在自然界如土壤和/或沙土等条件下，和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中，由自然界存在的微生物作用引起降解，并最终完全降解变成二氧化碳(CO)或/和甲烷(CH)、水(H O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。

随着世界各国对塑料使用的限制，以及国内限塑令的颁布，研发生产生物降解塑料成为塑料行业可持续发展的一个重要方向。目前生产的生物降解塑料主要分为四大类：PLA类(聚乳酸)、PBS类(聚酯类)、PBAT类(聚酯类)、PHA类(聚羟基烷酸酯类)。这些生物降解塑料在性能上可达到或在某一特点上超过传统塑料的性能，在实用性上也具有相近的应用。但在阻隔性，如气体阻隔性上，这些生物降解塑料就表现一般，这就限制它们在高阻隔性包装材料上的应用。

高阻隔性塑料主要有PVDC、EVOH、MXD6、PEN、PVA等，其中PVDC、EVOH、MXD6、PEN属非降解塑料，PVA是可生物降解塑料。PVA(聚乙烯醇)是一种不由单体聚合而通过聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物，PVA薄膜无毒无害，透明度高，具良好机械强度，对氢气、氧气等气体具优异阻隔性，耐溶剂性好，在膜材料中占有十分重要的地位。

但是，PVA熔融温度与分解温度接近，在熔融时，PVA会大量分解炭化，无法用纯PVA料直接熔融挤出制膜，若要实现PVA的熔融挤出，必须加入大量的增塑剂以降低它的熔融温度，而大量的增塑剂会降低PVA的结晶度，使它的分子聚集结构没那么紧密了，故其阻隔性会受较大影响。近年有利用PVA与其他降解塑料制备共混合金，如PLA/PVA合金、PBAT/PVA合金，然后再用合金制取薄膜的报道，但由于PVA中混入了大量的低阻隔性塑料，必然降低了PVA原有的优异阻隔性能，同时，采用共混料制膜，在所得薄膜中PVA会以微粒状分布于薄膜中，没有形成致密的PVA层，故薄膜的阻隔性非常一般。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种新的多层复合阻隔膜及其制备方法，其能同时兼具优异的生物降解性和阻隔性。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种可生物降解多层复合阻隔膜，包括基体层、位于所述基体层两侧的粘合层、和位于所述粘合层远离所述基体层的一侧的阻隔层，所述基体层的材质包括生物降解树脂，所述粘合层的材质包括经活性基团改性的聚乳酸，所述阻隔层为聚乙烯醇溶液于所述粘合层上干燥而成。