一种聚乙烯醇生物降解高阻隔塑料薄膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乙烯醇生物降解高阻隔塑料薄膜材料及其制备方法。包括基体聚合物薄膜、阻隔增强层，所述基体聚合物薄膜为聚乙烯醇薄膜材料；所述阻隔增强层为聚乙烯或者聚丙烯。本发明专利技术使用聚乙烯或者聚丙烯通过流延的方式在聚乙烯醇表面（单面或双面）形成一层阻水层，而聚乙烯醇本身又具有极好的阻氧性并且聚乙烯醇可降解，故本发明专利技术所得生物降解高阻隔塑料薄膜材料具有很高的阻隔性能、较低的成本、良好的生物降解性等优点，为聚乙烯醇基生物降解高阻隔塑料薄膜材料的工业化生产提供了途径。

A polyvinyl alcohol biodegradable high barrier plastic film material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚乙烯醇生物降解高阻隔塑料薄膜材料及其制备方法
本专利技术涉及一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，研究开发高阻隔性材料成为塑料包装材料领域中的一个热门话题，这类材料对氧气、水蒸气和二氧化碳等有很高的阻隔性，使其具有防潮、保色、保香等特点，因此能很好的适应于各种特种塑料包装材料的需要。塑料包装材料从工业品到生活领域同人类生活密切相关,是塑料制品领域发展最快、应用最广的品种。随着社会的进步与发展，高效、节能、环保已成为塑料包装材料发展的趋势。然而目前所使用的高阻隔性塑料主要是聚乙烯醇类（EVOH）、聚偏二氯乙烯类（PVDC）和尼龙类（PA）。这些塑料的共同特点是：品种少、价格昂贵、加工窗口窄、使用后不可降解，这些问题阻碍了塑料包装材料的广泛使用。聚乙烯醇（PVA）是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物，是唯一可被细菌作为碳源和能源利用的乙烯基聚合物，在细菌和酶的作用下，46天可降解75%，属于一种生物可降解高分子材料,可由非石油路线大规模生产，价格低廉，其耐油、耐溶剂及气体阻隔性能出众，在食品、药品包装方面具有独特优势。由于其分子结构中带有大量的羟基，故分子链排列紧密，阻隔性能优越，尤其是对氧气等气体的阻隔性甚至优于聚偏二氯乙烯。但由于羟基的亲水性，聚乙烯醇的阻水性能差，并且聚乙烯醇无法通过挤出、吹塑等方式加工，这些特质大大限制了它的应用。聚乙烯（PE）是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它无毒、无臭、无味，由重复的–CH2–单元连接而成的，故其分子链柔顺性好，分子链排列紧密，化学稳定性很好并且水蒸气的阻隔性能十分优异，易加工。聚丙烯（PP）是由丙烯聚合而成的一种热塑性塑料，按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，结构规整，因而具有优良的力学性能和阻水性能，易加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提高聚甲乙烯醇的阻隔性能，提供一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料。本专利技术使用聚乙烯（PE）或者聚丙烯（PP）通过流延的方式在聚乙烯醇表面（单面或双面）形成一层阻水层，而聚乙烯醇本身又具有极好的阻氧性并且聚乙烯醇可降解，故本专利技术所得生物降解高阻隔塑料薄膜材料具有很高的阻隔性能、较低的成本、良好的生物降解性等优点，为聚乙烯醇基生物降解高阻隔塑料薄膜材料的工业化生产提供了途径。本专利技术的另一个目的在于提供一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料的制备方法，以简化高阻隔塑料薄膜生产工艺，便于产业化推广应用。本专利技术是以聚乙烯醇为基体；再往基体表面流延单面或双面的聚乙烯（PE）或者聚丙烯（PP）薄膜，从而提高聚乙烯醇的阻隔性能一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料，包括基体聚合物薄膜、阻隔增强层，所述基体聚合物薄膜为聚乙烯醇薄膜材料；所述阻隔增强层为聚乙烯或者聚丙烯。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的聚乙烯醇材料的数均分子量为50,000至300,000g/mol。化学结构为：其中n的数值范围为：1136-6818。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的聚乙烯醇薄膜材料的厚度为30um-50um。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的阻隔增强层的流延厚度为1um-3um。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的阻隔增强层的流延为双层或单层。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的聚乙烯的熔融指数为3-8g/10min。作为优选的，在上述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料中，所述的聚丙烯的熔融指数为3-8g/10min。上述生物降解高阻隔塑料薄膜材料的制备方法，采用流延的方法，包括如下步骤：（1）把聚乙烯或聚丙烯树脂通过螺杆机挤出机进行塑化；（2）设置好温度，将聚乙烯或者聚丙烯流延到聚乙烯醇薄膜上；（3）将流延后的聚乙烯醇薄膜冷却干燥。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术以具有生物可降解的聚乙烯醇薄膜为基体；采用流延法将聚乙烯或聚丙烯流延在聚乙烯醇薄膜表面（单面或双面）。利用本专利技术所制备的生物降解高阻隔塑料薄膜材料具有很高的阻隔性能、较低的成本、良好的生物降解性等特点。（2）本专利技术采用流延法将聚乙烯或聚丙烯流延到基体聚合物薄膜上，方法简单有效，且便于产业化的实现。具体实施方式本专利技术可以结合以下具体实施例进一步解释和阐明，但具体实施例并不对本专利技术有任何形式的限定。实施例1：选用熔融指数为3-8g/10min的聚乙烯树脂通过螺杆挤出机进行塑化，挤出机机筒工艺温度如下：加料段170-190℃，塑化段190-210℃，均化段220-240摄氏度。聚乙烯塑化后进入流延机，各段温度设置如下：中间部位205-210℃，两端部位215-220℃，将聚乙烯流延到聚乙烯醇薄膜表面后设置冷却辊的温度为25±5℃。将流延后的薄膜冷却干燥，其氧气透过率和水蒸气透过率结果如表一所示。实施例2：选用熔融指数为3-8g/10min的聚丙烯树脂通过螺杆挤出机进行塑化，挤出机机筒工艺温度如下：加料段190-210℃，塑化段220-235℃，均化段220-230摄氏度。聚丙烯塑化后进入流延机，各段温度设置如下：中间部位215-220℃，两端部位225-230℃，将聚丙烯流延到聚乙烯醇薄膜表面后设置冷却辊的温度为25±5℃。将流延后的薄膜冷却干燥，其氧气透过率和水蒸气透过率结果如表1所示。表1：不同实施例下膜材料的氧气透过率系数和水蒸气透过率系数说明：a、膜的厚度为30um-50um；b、氧气透过率测试条件为：23℃、0%RH；c、水蒸气透过率测试条件为：23℃、85%RH。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料，包括基体聚合物薄膜、阻隔增强层，其特征在于所述基体聚合物薄膜为聚乙烯醇薄膜材料；所述阻隔增强层为聚乙烯或者聚丙烯。

【技术特征摘要】
1.一种生物降解高阻隔塑料薄膜材料，包括基体聚合物薄膜、阻隔增强层，其特征在于所述基体聚合物薄膜为聚乙烯醇薄膜材料；所述阻隔增强层为聚乙烯或者聚丙烯。2.根据权利要求1所述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料，其特征在于所述的聚乙烯醇材料的数均分子量为50,000至300,000g/mol。3.根据权利要求1所述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料，其特征在于所述的聚乙烯醇薄膜材料的厚度为30um-50um。4.根据权利要求1所述的生物降解高阻隔塑料薄膜材料，其特征在于所述的阻隔增强层的流延厚度为1um-3um。5.根据权利要求1所述的生物降...

【专利技术属性】
技术研发人员：项鑫圻，孟跃中，许泳行，陆景华，
申请(专利权)人：佛山市巴盛诺新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44