一种高强度全降解薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度全降解薄膜及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域。一种高强度全降解薄膜，包括生成层和强化层，生成层主要包括以下组分：乙酸纤维素、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅藻土、大豆分离蛋白、聚丙交酯、聚苯乙烯和强化层主要包括以下组分：交联剂、阻燃剂和热稳定剂；本发明专利技术将得到的改性大豆蛋白与交联剂、阻燃剂和热稳定剂等原料混合后交联、涂膜制备可降解包装薄膜，使得到的可降解包装薄膜兼具良好的力学强度和耐水性，应用范围广泛，成本低廉、绿色环保，具有良好的环境效益和经济效益并且醋酸纤维把粘土连接起来，形成了一个整体，再通过热压等步骤制备成透明薄膜，增强了薄膜的降解速度和无公害特性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度全降解薄膜及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料制备
，尤其涉及一种高强度全降解薄膜及其制备方法。
技术介绍
生物基材料，是利用谷物、豆科、秸秆、竹木粉等可再生生物质为原料制造的新型材料和化学品等，包括生物合成、生物加工、生物炼制过程获得的生物醇、有机酸、烷烃、烯烃等基础生物基化学品，也包括生物基塑料、生物基纤维、糖工程产品、生物基橡胶以及生物质热塑性加工得到塑料材料等。生物基材料由于其绿色、环境友好、资源节约等特点，正逐步成为世界科技创新和看经济发展的主导产业。其中，聚乳酸类作为一种环境友好型材料，最为突出特点就是其降解性和生物相容性，除此之外，聚乳酸类还具有优异的后加工性、透明性、气体阻隔性，但聚乳酸材料也存在一些缺点，包括结晶速度慢、耐热性差、抗冲击性差等，这些缺陷限制了聚乳酸的广泛应用塑料包括由碳、氢、氧组成的合成和半合成的高分子，因其易得、高强度、轻质、韧性而广为使用，由此产生的废弃物的量也非常巨大。塑料的随意废弃导致了严重的水源和土壤污染。其中聚乙烯广泛用于制作塑料袋、牛奶容器、饮料瓶、食品包装膜、玩具和灌溉水管等，为最常见的固体废弃物，约占总塑料袋产量的60％。聚乙烯由于其分子量大、且疏水和无生物可降解的官能团，不易降解，可在自然环境中稳定存在相当长的时间。因此，无限制地随意废弃会导致严重的环境污染。回收是一种解决塑料废弃物污染环境的方法，目前，塑料回收中的主要问题是难以和其他可降解的固体废弃物分离，其次是回收产品性能达不到要求，应用范围有限，导致回收产生的经济效益不明显；焚烧处理则会导致严重的环境问题。目前由天然可降解高分子材料生产的塑料，存在的问题为成本高、强度不够，因此开发低成本、力学性能和降解性能强大的新型塑料产品，是解决塑料污染的最好的办法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中薄膜不易降解且强度和力学性能较低的缺陷，而提出的一种高强度全降解薄膜及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种高强度全降解薄膜，包括生成层和强化层，所述生成层主要包括以下组分：乙酸纤维素；聚碳酸酯树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯；硅藻土；大豆分离蛋白；聚丙交酯；聚苯乙烯；所述强化层主要包括以下组分：交联剂；阻燃剂；热稳定剂。优选的，所述生成层按照质量分数比主要包括以下组分：乙酸纤维素3-8；聚碳酸酯树脂2-11；聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6；硅藻土1-3；大豆分离蛋白5-14；聚丙交酯4-8；聚苯乙烯2-9；所述强化层按照质量分数比主要包括以下组分：交联剂4-16；阻燃剂2-5；热稳定剂3-6。优选的，所述交联剂具体为纳米黏土和醋酸杆菌。优选的，所述纳米黏土和醋酸杆菌的质量比为1:2-6。优选的，所述阻燃剂具体为滑石粉。优选的，所述热稳定剂为硬脂酸钙和蓖麻油酸钙的一种。一种高强度全降解薄膜的制备方法，包括如下步骤：S1：去除基片上的粉尘、油渍，并进行干燥；S2：将交联剂、阻燃剂和热稳定剂在一定条件下混合后，喷涂在S1中的基片上；S3：将乙酸纤维素、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅藻土、聚丙交酯、聚苯乙烯按照比例混合，得到基础液；S4：在一定处理条件下，将大豆分离蛋白配备的溶液与S2中制成的基础液进行混合，得到成型液；S5：将S3中的成型液利用喷涂方法涂覆在S1中的基片上，得到基础膜；S6：将交联剂、阻燃剂和热稳定剂在一定条件下混合后，再次喷涂在S5中的基础膜表面；S7：将S6中喷涂完成后的基础膜置于水蒸气环境下，充分反应。优选的，所述步骤S2和S6中的处理条件为在压力0.3-1.7Mpa的压力下处理15-35分钟。优选的，所述步骤S2、S5和S6中的喷涂方法为磁控溅射法、真空蒸镀法和离子镀中的一种。优选的，所述步骤S7中的反应时间为5-12分钟，压力为1.1-2.8Mpa。与现有技术相比，本专利技术提供了一种高强度全降解薄膜及其制备方法，具备以下有益效果：1、该高强度全降解薄膜及其制备方法，通过先将硬脂酸钙、乙酸纤维素和聚对苯二甲酸乙二醇酯的微晶纤维素对大豆白蛋白进行溶液接枝改性，再加入苯乙烯进行聚合反应，得到改性大豆白蛋白复合液，通过微晶纤维素与大豆蛋白的接枝提升大豆蛋白的韧性，再通过聚丙交酯改善大豆白蛋白的耐水性，将得到的改性大豆蛋白与交联剂、阻燃剂和热稳定剂等原料混合后交联、涂膜制备可降解包装薄膜，使得到的可降解包装薄膜兼具良好的力学强度和耐水性，应用范围广泛，成本低廉、绿色环保，具有良好的环境效益和经济效益。2、该高强度全降解薄膜及其制备方法，通过培养基片中的醋酸杆菌和纳米粘土悬浊液经过高压喷嘴，悬浊液经过喷嘴后会形成纳米粘土气溶胶，醋酸杆菌产生的纤维素，醋酸纤维把粘土连接起来，形成了一个整体，再通过热压等步骤制备成透明薄膜，增强了薄膜的降解速度和无公害特性。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1：一种高强度全降解薄膜，包括生成层和强化层，生成层按照质量分数比主要包括以下组分：乙酸纤维素3；聚碳酸酯树脂2；聚对苯二甲酸乙二醇酯4；硅藻土1；大豆分离蛋白5；聚丙交酯4；聚苯乙烯2；强化层按照质量分数比主要包括以下组分：交联剂4；阻燃剂2；热稳定剂3。交联剂具体为纳米黏土和醋酸杆菌，纳米黏土和醋酸杆菌的质量比为1:2，阻燃剂具体为滑石粉，热稳定剂为硬脂酸钙和蓖麻油酸钙的一种。一种高强度全降解薄膜的制备方法，包括如下步骤：S1：去除基片上的粉尘、油渍，并进行干燥；S2：将交联剂、阻燃剂和热稳定剂在一定条件下混合后，喷涂在S1中的基片上；S3：将乙酸纤维素、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅藻土、聚丙交酯、聚苯乙烯按照比例混合，得到基础液；S4：在一定处理条件下，将大豆分离蛋白配备的溶液与S2中制成的基础液进行混合，得到成型液；S5：将S3中的成型液利用喷涂方法涂覆在S1中的基片上，得到基础膜；S6：将交联剂、阻燃剂和热稳定剂在一定条件下混合后，再次喷涂在S5中的基础膜表面；S7：将S6中喷涂完成后的基础膜置于水蒸气环境下，充分反应。步骤S2和S6中的处理条件为在压力0.3-1.7Mpa的压力下处理15-35分钟，步骤S2、S5和S6中的喷涂方法为磁控溅射法、真空蒸镀法和离子镀中的一种，步骤S7中的反应时间为5-12分钟，压力为1.1-2.8Mpa。本专利技术中，先将硬脂酸钙、乙酸纤维素和聚对苯二甲酸乙二醇酯的微晶纤维素对大豆白蛋白进行溶液接枝改性，再加入苯乙烯进行聚合反应，得到改性大豆白蛋白复合液，通过微晶纤维素与大豆蛋白的接枝提升大豆蛋白的韧性，再通过聚丙交酯改善大豆白蛋白的耐水性，将得到的改性大豆蛋白与交联剂、阻燃剂和热稳定剂等原料混合后交联、涂膜制备可降解包装薄膜，使得到的可降解包装薄膜兼具良好的力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度全降解薄膜，其特征在于，包括生成层和强化层，所述生成层主要包括以下组分：/n乙酸纤维素；/n聚碳酸酯树脂；/n聚对苯二甲酸乙二醇酯；/n硅藻土；/n大豆分离蛋白；/n聚丙交酯；/n聚苯乙烯；/n所述强化层主要包括以下组分：/n交联剂；/n阻燃剂；/n热稳定剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度全降解薄膜，其特征在于，包括生成层和强化层，所述生成层主要包括以下组分：
乙酸纤维素；
聚碳酸酯树脂；
聚对苯二甲酸乙二醇酯；
硅藻土；
大豆分离蛋白；
聚丙交酯；
聚苯乙烯；
所述强化层主要包括以下组分：
交联剂；
阻燃剂；
热稳定剂。


2.根据权利要求1所述的高强度全降解薄膜，其特征在于，所述生成层按照质量分数比主要包括以下组分：
乙酸纤维素3-8；
聚碳酸酯树脂2-11；
聚对苯二甲酸乙二醇酯4-6；
硅藻土1-3；
大豆分离蛋白5-14；
聚丙交酯4-8；
聚苯乙烯2-9；
所述强化层按照质量分数比主要包括以下组分：
交联剂4-16；
阻燃剂2-5；
热稳定剂3-6。


3.根据权利要求1所述的高强度全降解薄膜，其特征在于，所述交联剂具体为纳米黏土和醋酸杆菌。


4.根据权利要求3所述的高强度全降解薄膜，其特征在于，所述纳米黏土和醋酸杆菌的质量比为1:2-6。


5.根据权利要求4所述的高强度全降解薄膜，其特征在于，所述阻燃剂具体为滑石粉。


6.根据权利要求5所述的高强度全降解薄膜，其特征在于，所述热稳定剂为硬脂酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁燕，
申请(专利权)人：梁燕，
类型：发明
国别省市：浙江;33