一种可降解生物薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术适用于薄膜技术领域，提供了一种可降解生物薄膜及其制备方法，该可降解生物薄膜包括以下组分：聚乳酸、壳聚糖、甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素、增塑剂、填充料、偶联剂。本发明专利技术实施例通过添加壳聚糖、甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素可以对聚乳酸进行复配改性，以提高可降解生物薄膜的韧性和降解速度。其中，甲脒亚磺酸的磺酸基以及羧甲基纤维素的羧基可以与壳聚糖的氨基发生反应，而甲脒亚磺酸在高温下可以受热分解，使得壳聚糖可以更好地与聚乳酸进行结合，并且引入柔性链，从而可以显著提高可降解生物薄膜的韧性和降解速度。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解生物薄膜及其制备方法
本专利技术属于薄膜
，尤其涉及一种可降解生物薄膜及其制备方法。
技术介绍
可降解生物薄膜，是一种可以通过土壤和水中的微生物作用或通过阳光中的紫外线的作用，实现在自然环境中分裂降解的薄膜。其中，聚乳酸是一种原料可再生的生物降解高分子材料。由于聚乳酸具有优越的生物相容性、生物降解性，故常用作为可降解生物薄膜的材料。然而，现有的聚乳酸可降解生物薄膜存在韧性等机械性能较差以及降解速度较慢等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种可降解生物薄膜，旨在解决
技术介绍
中提出的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种可降解生物薄膜，其包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸800~1200份、壳聚糖50~200份、甲脒亚磺酸10~100份、羧甲基纤维素10~100份、增塑剂50~200份、填充料50~200份、偶联剂10~100份。作为本专利技术实施例的一个优选方案，所述可降解生物薄膜包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸900~1100份、壳聚糖100~150份、甲脒亚磺酸40~60份、羧甲基纤维素40~60份、增塑剂100~150份、填充料100~150份、偶联剂40~60份。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述增塑剂为聚乙二醇和/或柠檬酸三丁酯。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述填充料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和碳酸钙中的至少一种。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷中的至少一种。本专利技术实施例的另一目的在于提供上述的可降解生物薄膜的制备方法，其包括以下步骤：按照上述各组分的重量份，称取聚乳酸、壳聚糖、甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素、增塑剂、填充料、偶联剂；将甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和水进行混合后，得到混合溶液；将壳聚糖与混合溶液进行混合，得到改性溶液；将聚乳酸加入至改性溶液中进行改性处理，并经过滤后，再置于130~150℃的温度下进行加热处理，得到改性聚乳酸；将改性聚乳酸与增塑剂、填充料、偶联剂进行混合后，再进行挤出吹塑处理，得到所述可降解生物薄膜。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述步骤中，挤出吹塑处理的温度为180~200℃。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述步骤中，甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和水的混合温度为60~80℃。作为本专利技术实施例的另一个优选方案，所述步骤中，水的质量为甲脒亚磺酸和羧甲基纤维素质量总和的10~100倍。本专利技术实施例的另一目的在于提供上述制备方法制得的可降解生物薄膜。本专利技术实施例提供的一种可降解生物薄膜，通过添加壳聚糖、甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素可以对聚乳酸进行复配改性，以提高可降解生物薄膜的韧性和降解速度。其中，甲脒亚磺酸的磺酸基以及羧甲基纤维素的羧基可以与壳聚糖的氨基发生反应，而甲脒亚磺酸在高温下可以受热分解，使得壳聚糖可以更好地与聚乳酸进行结合，并且引入柔性链，从而可以显著提高可降解生物薄膜的韧性和降解速度。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1该实施例提供了一种可降解生物薄膜，其制备方法包括以下步骤：S1、称取聚乳酸800g、壳聚糖50g、甲脒亚磺酸10g、羧甲基纤维素10g、增塑剂50g、填充料200g、偶联剂10g，备用；其中，增塑剂为聚乙二醇和柠檬酸三丁酯的等质量比混合物；填充料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和碳酸钙的等质量比混合物；偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷的等质量比混合物。S2、将上述称取的甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和2000g的水置于60℃的温度下进行充分混合后，得到混合溶液。S3、将上述称取的壳聚糖与上述混合溶液进行充分混匀，得到改性溶液。S4、将上述称取的聚乳酸加入至上述改性溶液中，以500rpm的搅拌速度进行改性处理30min，并经过滤后，再置于130℃的温度下进行加热处理，得到改性聚乳酸。S5、将上述得到的改性聚乳酸与上述称取的增塑剂、填充料、偶联剂进行混合后，再置于温度设置为180~200℃单螺杆挤出吹塑机中进行挤出吹塑处理，即可得到可降解生物薄膜。实施例2该实施例提供了一种可降解生物薄膜，其制备方法包括以下步骤：S1、称取聚乳酸1200g、壳聚糖200g、甲脒亚磺酸100g、羧甲基纤维素100g、增塑剂200g、填充料50g、偶联剂100g，备用；其中，增塑剂为聚乙二醇；填充料为纳米二氧化硅；偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷的等质量比混合物。S2、将上述称取的甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和2000g的水置于80℃的温度下进行充分混合后，得到混合溶液。S3、将上述称取的壳聚糖与上述混合溶液进行充分混匀，得到改性溶液。S4、将上述称取的聚乳酸加入至上述改性溶液中，以800rpm的搅拌速度进行改性处理1h，并经过滤后，再置于150℃的温度下进行加热处理，得到改性聚乳酸。S5、将上述得到的改性聚乳酸与上述称取的增塑剂、填充料、偶联剂进行混合后，再置于温度设置为180~200℃单螺杆挤出吹塑机中进行挤出吹塑处理，即可得到可降解生物薄膜。实施例3该实施例提供了一种可降解生物薄膜，其制备方法包括以下步骤：S1、称取聚乳酸850g、壳聚糖180g、甲脒亚磺酸20g、羧甲基纤维素90g、增塑剂60g、填充料60g、偶联剂20g，备用；其中，增塑剂为柠檬酸三丁酯；填充料为纳米二氧化钛和碳酸钙的等质量比混合物；偶联剂为八甲基环四硅氧烷。S2、将上述称取的甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和2000g的水置于65℃的温度下进行充分混合后，得到混合溶液。S3、将上述称取的壳聚糖与上述混合溶液进行充分混匀，得到改性溶液。S4、将上述称取的聚乳酸加入至上述改性溶液中，以600rpm的搅拌速度进行改性处理45min，并经过滤后，再置于135℃的温度下进行加热处理，得到改性聚乳酸。S5、将上述得到的改性聚乳酸与上述称取的增塑剂、填充料、偶联剂进行混合后，再置于温度设置为185℃单螺杆挤出吹塑机中进行挤出吹塑处理，即可得到可降解生物薄膜。实施例4该实施例提供了一种可降解生物薄膜，其制备方法包括以下步骤：S1、称取聚乳酸1050g、壳聚糖60g、甲脒亚磺酸90g、羧甲基纤维素20g、增塑剂180g、填充料180g、偶联剂80g，备用；其中，增塑剂为聚乙二醇和柠檬酸三丁酯的等质量比混合物；填充料为纳米二氧化钛；偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。S2、将上述称取的甲脒亚磺酸、羧甲基纤维素和2000g的水置于75℃的温度下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解生物薄膜，其特征在于，包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸800~1200份、壳聚糖50~200份、甲脒亚磺酸10~100份、羧甲基纤维素10~100份、增塑剂50~200份、填充料50~200份、偶联剂10~100份。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解生物薄膜，其特征在于，包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸800~1200份、壳聚糖50~200份、甲脒亚磺酸10~100份、羧甲基纤维素10~100份、增塑剂50~200份、填充料50~200份、偶联剂10~100份。


2.根据权利要求1所述的一种可降解生物薄膜，其特征在于，所述可降解生物薄膜包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸900~1100份、壳聚糖100~150份、甲脒亚磺酸40~60份、羧甲基纤维素40~60份、增塑剂100~150份、填充料100~150份、偶联剂40~60份。


3.根据权利要求1或2所述的一种可降解生物薄膜，其特征在于，所述增塑剂为聚乙二醇和/或柠檬酸三丁酯。


4.根据权利要求1或2所述的一种可降解生物薄膜，其特征在于，所述填充料为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和碳酸钙中的至少一种。


5.根据权利要求1或2所述的一种可降解生物薄膜，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和八甲基环四硅氧烷中的至少一种。


6.一种如权利要求1~5中任一项所述的可降解生...

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