一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法技术

本发明专利技术是制备一种兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其主要内容是通过向水蒸气阻隔层中添加疏水性物质提高水蒸气阻隔性能及阻隔性能对湿度的稳定性、向氧气阻隔层中添加比表面积大的填料增加氧气的扩散路径而提高氧气阻隔性能；利用共挤出系统设计最外层为水蒸气阻隔层、内部氧气阻隔层和水蒸气阻隔层交替排列的多层结构，从而同时获得优良的水蒸气和氧气阻隔性能及阻隔对湿度的稳定性；并通过共挤过程中的拉伸、剪切力场使分散相及填料的尺寸和形态结构优化而进一步提高阻隔性能，且同时提高力学性能。该方法是一种连续生产过程，工艺简单，不同批次之间的产品质量指标稳定，可大规模工业化生产，具有广阔的工业化和市场前景，在复合材料理论研究和应用开发等方面具有重要意义。

Method for preparing alternating layer biodegradable polymer barrier material with excellent water vapor and oxygen barrier properties

The invention is a preparation with good water vapor and oxygen barrier properties of the method of alternating layers of biodegradable polymer barrier material, its main content is by adding a hydrophobic substance to the water vapor barrier layer to improve the water vapor barrier properties and barrier properties, stability of humidity to the oxygen barrier layer add specific surface area the increase of oxygen diffusion path filler and improve the oxygen barrier properties; the co extrusion system design of the outermost layer is a multilayer structure oxygen barrier layer and water vapor barrier layer are arranged alternately water vapor barrier layer, thus, at the same time to obtain excellent stability of water vapor and oxygen barrier properties and barrier to humidity and the drawing; in the process of extrusion, shear stress field structure optimization of size and morphology of the dispersed phase and filler and further improve the barrier properties, and improve mechanical properties Can. This method is a continuous process, simple process, stable product quality index between different batches, large-scale industrialized production, and has broad market prospects and industrialization, it has an important significance in theoretical research and application development of composite materials etc..

【技术实现步骤摘要】
一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法
本专利技术涉及一种兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的制备方法，更具体的说是涉及一种形态结构可调控、氧气与水蒸气阻隔性能优良、阻隔性能不受环境湿度变化影响、力学性能优良的交替层状生物降解高分子阻隔材料的制备方法，涉及复合材料

技术介绍
生物降解材料是一种来源于广泛的可再生资源，使用后在自然环境下易于降解不会对环境造成污染，成为了替代传统石油基塑料的优选。由于其具有良好的生物相容性、无毒性，来源广泛，已作为包装材料广泛应用于食品、电子器件等领域。同时具有对水蒸气和氧气优良的阻隔效果就成为考察生物降解材料阻隔性能的重要指标。水蒸气和氧气阻隔能力与其分子结构密切相关。现有一些生物降解材料如合成生物降解高分子材料分子链比较柔软且紧密排列、分子极性较低，对水蒸气阻隔性能较好，但正是由于其极性较低，一般对氧气的阻隔性能较差；另一些生物降解材料如天然生物降解高分子材料由于含有极性基团或分子氢键其氧气阻隔性能一般较好，但其极性基团往往与水蒸气分子有强烈的相互作用并破坏分子氢键而在此类材料中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于该阻隔材料由生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料和生物降解高分子基氧气阻隔层物料分别经熔融塑化，通过两台挤出机复合的共挤出系统在设计成3个流道的汇流器中叠合获得平行排布3层的初始结构后，再经过与所述汇流器连接的n个层倍增器进行层状叠合，形成具有生物降解高分子基水蒸气阻隔层和生物降解高分子基氧气阻隔层交替排布的多层结构挤出物：（1）所述的生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料为可熔融加工、亲水接触角在60°～90°之间、水蒸气渗透率小于3E‑13 g·cm·cm

【技术特征摘要】
1.一种制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于该阻隔材料由生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料和生物降解高分子基氧气阻隔层物料分别经熔融塑化，通过两台挤出机复合的共挤出系统在设计成3个流道的汇流器中叠合获得平行排布3层的初始结构后，再经过与所述汇流器连接的n个层倍增器进行层状叠合，形成具有生物降解高分子基水蒸气阻隔层和生物降解高分子基氧气阻隔层交替排布的多层结构挤出物：（1）所述的生物降解高分子基水蒸气阻隔层物料为可熔融加工、亲水接触角在60°～90°之间、水蒸气渗透率小于3E-13g·cm·cm-2·s-1·Pa-1（90%RH）的生物降解高分子材料（水蒸气阻隔层的基体）和可熔融加工、亲水接触角在90°～150°之间的疏水性生物降解酯类化合物（水蒸气阻隔层的分散相）按重量百分比为50～99％：50～1％进行配料的共混物；（2）所述的生物降解高分子基氧气阻隔层物料为分子链含极性官能团、氧气渗透率小于2E-16cm3·cm/cm2·s·Pa（0%RH）且可熔融加工的生物降解高分子材料（氧气阻隔层的基体）和比表面积在50-3000m2/g之间的片状填料（氧气阻隔层的填料）按重量百分比为50～99％：50～1％进行配料的共混物。2.根据权利要求1所述的制备兼具优异水蒸气和氧气阻隔性能的交替层状生物降解高分子阻隔材料的方法，其特征在于所述的生物降解高分子基水蒸气阻隔层的基体选自聚己内酯、聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚羟基脂肪酸酯、羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物中的一种；水蒸气阻隔层的分散相选自三硬脂酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、单肉蔻酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、棕榈酸甘油酯中的一种。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少云，韩艾纯，陈蓉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51