一种隔氧可降解塑料薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4‑丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物35‑45份、超支化聚乳酸接枝环氧大豆油15‑25份、聚己内酯二醇/3‑甲基戊二酸缩聚物40‑50份、抗氧剂2‑4份、三乙醇胺1‑3份。本发明专利技术还公开了一种所述隔氧可降解塑料薄膜的制备方法。本发明专利技术公开的隔氧可降解塑料薄膜隔氧效果显著，可降解性能和机械力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种隔氧可降解塑料薄膜及其制备方法
本专利技术涉及一种塑料薄膜
，尤其涉及一种隔氧可降解塑料薄膜及其制备方法。
技术介绍
随着食品、药品行业的蓬勃发展，对新型隔氧包装材料的需求比以往更为迫切，开发与研究新型用于食品、药品包装的隔氧材料是一项重要而急迫的战略任务。目前，对隔氧性物质的包装仍以玻璃、铝箔等传统包装材料为主，或将这些材料与高分子材料结合使用。这使得包装成本高，材料回收困难，污染环境。因此，研制新型价廉、环保的高隔氧材料受到世界各国高度的重视。隔氧可降解塑料薄膜是一种常见的高隔氧材料，是治理塑料废弃物对环境污染的有效途径之一，它正逐步取代传统塑料材料，市场前景十分广阔。然而，现有的隔氧可降解塑料薄膜或多或少存在脆性大、材料力学性能差、隔氧效果有限、具有不同程度的透气性而严重影响包装的质量的缺陷。除此之外，市面上的隔氧可降解塑料薄膜还普遍存在可降解性能不佳的缺陷。例如，中国专利文献CN200910109765.8公开了一种防静电可降解薄膜材料及其制备方法，该薄膜材料是由以下原料制成：LDPE、LLDPE、淀粉基可降解塑料原料、抗静电母粒。制备方法为各原料经高速混匀后，通过挤塑、吹胀、拉伸制得产品。该专利技术提供一种抗静电效果好、可降解、不污染环境的防静电可降解薄膜材料和工艺简单、成本低、制备成品质量好的防静电可降解薄膜材料的制备方法。然而薄膜材料不具有良好的隔氧性能。又如，中国专利文献CN201310110935.0涉及一种隔氧且可降解的塑料薄膜，其原料组分及重量分别为：低密度聚乙烯100份；PBM母料50～70份；普鲁兰多糖20～40份；抗氧剂2～4份；紫外线吸收剂0.5～1份。该专利技术利用LDPE的特点，保证薄膜良好的力学性能；利用PBM和Pullulan的可降解性，实现薄膜材料的环境友好性；利用Pullulan的高隔氧性，提高薄膜材料的隔氧性；利用淀粉与Pullulan作为糖类物质在结构上的相似性，提高塑料薄膜材料整体的相容性；通过控制LDPE/PBM/Pullulan体系的共混配比，可实现对隔氧性和可降解性等的调控。然而，其机械力学性能、隔氧性能和可降解性能在实际应用中有待进一步提高。因此，开发一种隔氧效果显著，可降解性能和机械力学性能优异的隔氧可降解塑料薄膜符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进隔氧包装材料的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物35-45份、超支化聚乳酸接枝环氧大豆油15-25份、聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物40-50份、抗氧剂2-4份、三乙醇胺1-3份。优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的任意一种或几种。优选的，所述聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将聚己内酯二醇、3-甲基戊二酸、催化剂加入到聚合反应釜内，用惰性气体置换釜内空气，接着在压力0.4-0.6MPa，温度245-265℃下进行酯化反应3-5小时，之后于真空度200-400Pa，温度265-275℃条件下进行缩聚反应8-10小时，接着于真空度30-80Pa、温度275-285℃条件下继续进行缩聚反应4-6小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙二醇洗涤3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物。优选的，所述聚己内酯二醇、3-甲基戊二酸、催化剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2)。优选的，所述催化剂选自醋酸钴、醋酸锑、乙二醇锑中的一种或几种。优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种；所述聚己内酯二醇的数均分子量为530，购于Sigma-Aldrich。优选的，所述甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物的制备方法，包括如下步骤：将甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-丙烯酰氧基二苯甲酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，65-75℃下搅拌反应4-6小时，后再水中沉出，并将沉出的聚合物用乙醇洗涤3-7次，最后干燥至恒重，得到甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物。优选的，所述甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-丙烯酰氧基二苯甲酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比1:2：(0.5-0.8):(0.1-0.3):(0.03-0.05):(14-20)。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述隔氧可降解塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分按重量份混合均匀后，得到混合料，然后将混合料加入到塑料吹膜机中挤出吹膜，即得隔氧可降解塑料薄膜产品。优选的，所述塑料吹膜机料筒后段温度分四段控制，分别控制在185～205℃，料筒前段温度分四段控制，分别控制在215～235℃，机头温度分两段控制，分别控制在225～245℃，吹胀比为1.5～2.0，螺杆转速25～45r/min，牵引速度20～40m/min。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术提供的隔氧可降解塑料薄膜的制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性小，耗能低，制备效率和成品合格率高，适合连续规模化生产。(2)本专利技术提供的隔氧可降解塑料薄膜，克服了现有的隔氧可降解塑料薄膜或多或少存在的脆性大、材料力学性能差、隔氧效果有限、具有不同程度的透气性而严重影响包装的质量的缺陷；还克服了市面上的隔氧可降解塑料薄膜还普遍存在可降解性能不佳的弊端；通过各组分协同作用，使得制成的隔氧可降解塑料薄膜隔氧效果显著，可降解性能和机械力学性能优异。(3)本专利技术提供的隔氧可降解塑料薄膜，将甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物、超支化聚乳酸接枝环氧大豆油、聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物共混制备而成，结合了这三类材料的优异性能，使得制成的薄膜机械力学性能好，隔氧效果显著，可降解性能好；这些组分中均含有酯结构，使得它们之间的相容性好，从而有效改善薄膜的综合性能。(4)本专利技术提供的隔氧可降解塑料薄膜，甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物上的环氧基在三乙醇胺作为催化剂的作用下，与超支化聚乳酸接枝环氧大豆油上的羟基和聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物上的端羟基和羧基发生环氧开环反应，使得各组分形成有机统一整体，改善了隔氧性能和综合性能，使得其耐用性更好。(5)本专利技术提供的隔氧可降解塑料薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物35-45份、超支化聚乳酸接枝环氧大豆油15-25份、聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物40-50份、抗氧剂2-4份、三乙醇胺1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，是由如下按重量份计的各组分制成：甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/4-丙烯酰氧基二苯甲酮共聚物35-45份、超支化聚乳酸接枝环氧大豆油15-25份、聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物40-50份、抗氧剂2-4份、三乙醇胺1-3份。


2.根据权利要求1所述的隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、复合抗氧剂B225、抗氧剂1076中的任意一种或几种。


3.根据权利要求1所述的隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，所述聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将聚己内酯二醇、3-甲基戊二酸、催化剂加入到聚合反应釜内，用惰性气体置换釜内空气，接着在压力0.4-0.6MPa，温度245-265℃下进行酯化反应3-5小时，之后于真空度200-400Pa，温度265-275℃条件下进行缩聚反应8-10小时，接着于真空度30-80Pa、温度275-285℃条件下继续进行缩聚反应4-6小时，后冷却至室温，在水中沉出，并将沉出的聚合物用乙二醇洗涤3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到聚己内酯二醇/3-甲基戊二酸缩聚物。


4.根据权利要求3所述的隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，所述聚己内酯二醇、3-甲基戊二酸、催化剂的摩尔比为1:1:(0.8-1.2)。


5.根据权利要求3所述的隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，所述催化剂选自醋酸钴、醋酸锑、乙二醇锑中的一种或几种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。


6.根据权利要求1所述的隔氧可降解塑料薄膜，其特征在于，所述甲基丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪德军，
申请(专利权)人：纪德军，
类型：发明
国别省市：四川;51